(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端部（２）、遠位端部（３）、前記近位端部（２）および遠位端部（３）の間に配置される壁面、コントローラを形成する近位屈曲可能区域（４）およびコントローラの動作に反応して動くエフェクタを形成する遠位屈曲可能区域（５）の横に位置する屈曲抵抗区域（６）を有する中空の細長い管状部材（１）を含む、操向可能チューブ（１００）であって、
屈曲抵抗区域（６）における管状部材（１）の壁面が、複数の長手方向ストリップ部（８，８’）を形成する複数の長手方向スリット（７）である構造体を含み、
近位屈曲可能区域（４）および遠位屈曲可能区域（５）における管状部材（１）の壁面が、複数の長手方向のワイヤ部（９，９’，１０，１０’）である構造体を含み、
少なくとも１つのストリップ部（８）が、近位屈曲可能区域（４）においてワイヤ部（９）に、および、遠位屈曲可能区域（５）においてワイヤ部（１０）に接続し、コントローラ内の前記ワイヤ部（９）による移動が、ストリップ部（８）を介して遠位屈曲可能区域（５）内の前記ワイヤ部（１０）に伝達され、
管状部材（１）の近位環状領域（１１）は、近位のワイヤ部（９）により近位環状領域（１１）に固定される近位屈曲可能区域（４）より近位側であり、
管状部材（１）の遠位環状領域（１２）は、遠位のワイヤ部（１０）により遠位環状領域（１２）に固定的に取付られる遠位屈曲可能区域（５）より遠位側である、操向可能チューブ（１００）。
【請求項２】
近位環状領域（１１）および遠位環状領域（１２）は、円周方向に変形がない、請求項１に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項３】
１以上の長手方向ストリップ部（８，８’）が、中空の細長い管状部材（１）の縦（Ａ−Ａ’）軸に向きを合わせるかまたは傾斜配置される、請求項１又は２に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項４】
１以上の長手方向ストリップ部（８，８’）が、各ストリップ部を共に保持するために、相互接続部と、非半径方向スリットまたはらせん状切り込みを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項５】
屈曲可能区域（４，５）におけるワイヤ部（９，９’，１０，１０’）が、屈曲抵抗区域（６）におけるストリップ部（８）と同じ幅またはより幅狭である、請求項１から４のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項６】
ワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の円周方向に最も幅狭の幅が、ストリップ部（８）の円周方向に最も幅狭の幅より０％および９０％の間で小さい、請求項１から５のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項７】
１以上のワイヤ部（９，９’，１０，１０’）が、少なくとも部分的に線形である、請求項１から６のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項８】
近位屈曲可能区域（４）および／または遠位屈曲可能区域（５）が、実質的に、屈曲抵抗区域（６）のそれとは異なる材料から形成される、請求項１から７のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項９】
内部でのストリップ部（８，８’）およびワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の平行移動の動作を可能にするように構成された、少なくとも部分的に中空の細長い管状部材（１）の外面を覆う外側シース（２０）をさらに含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１０】
外側シース（２０）が、少なくとも屈曲可能区域（４，５）を覆う領域において屈曲する、請求項９記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１１】
外側シース（２０）が、少なくとも屈曲可能区域（４，５）を覆う領域内と比べて、屈曲抵抗区域（６）を覆う領域においてより小さく屈曲する、請求項９または１０記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１２】
外部でのストリップ部（８，８’）およびワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の平行移動の動作を可能にするように構成された、少なくとも部分的に中空の細長い管状部材（１）の内腔（１５）を裏打ちする内側ライニング（５０）をさらに含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１３】
ワイヤ部間の距離を維持するように構成される１以上のスペーサを有する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１４】
近位端部（２）におけるハンドグリップ部（７０）と、該ハンドグリップ部（７０）により動作可能に制御されるように構成される遠位端部（３）における一組の鉗子（８０）をさらに含む、請求項１から１３のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１５】
遠位端部（３）において内視鏡カメラまたはレンズをさらに含む、請求項１から１４のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１６】
製造中に、各区域が中空の管状部材の実質的にソリッドなチューブの壁面から形成され、屈曲可能区域が前記実質的にソリッドなチューブの壁面から材料を取り除くことによって形成される、請求項１から１５のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１７】
近位環状領域（１１）および／または遠位環状領域（１２）が、個々の環状領域（１１、１２）の円周方向に回る方向に連結する、１以上の連結する素子から形成される、請求項１、３から１５のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１８】
近位屈曲可能区域（４）におけるワイヤ部（９）、および／または、遠位屈曲可能区域（５）におけるワイヤ部（１０）が、溶接、接着、半田付けによって、または連結することによって、ストリップ部に接続される、請求項１から１５のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項１９】
近位屈曲可能区域（４）におけるワイヤ部（９）、および／または、遠位屈曲可能区域（５）におけるワイヤ部（１０）の最薄領域における厚みが、接続ストリップ部（８）の最薄領域における厚みより小さい、請求項１から１８のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項２０】
近位屈曲可能区域（４）におけるワイヤ部（９）、および／または、遠位屈曲可能区域（５）におけるワイヤ部（１０）が、接続ストリップ部（８）に用いられているものより大きく屈曲する材料から作成される、請求項１から１９のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項２１】
細長い管状部材（１）が、２つの隣接するストリップ部（８，８’）間の開口部により形成される側面ポート（４０）を含む、請求項１から２０のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項２２】
細長い管状部材（１）が、２つのストリップ部（８，８’）間の相対的な摺動可能な動作の程度を制限する限界停止機構（４１）を組み込む、請求項１から２１のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項２３】
内部でのストリップ部（８，８’）およびワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の平行移動の動作を可能にするように構成された、少なくとも部分的に中空の細長い管状部材（１）の外面を覆う外側シース（２０）をさらに含み、細長い管状部材（１）、および、外側シース（２０）または内側ライニング（５０）のうちの１つが、同軸回転可能素子であり、外側シース（２０）または内側ライニング（５０）に対する細長い管状部材（１）の回転を減少または防止するように構成される操向可能チューブ（１００）のもう１つの同軸回転可能素子内の往復スロット（４５ｂ，４５’ｂ）と長手方向に摺動可能に接続する、任意の１つの同軸回転可能素子内に存在する半径方向の突起（４５ａ，４５’ａ）から形成される回転制限機構（４４，４４’）をさらに含む、請求項１から８及び１０から２２のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項２４】
外部でのストリップ部（８，８’）およびワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の平行移動の動作を可能にするように構成された、少なくとも部分的に中空の細長い管状部材（１）の内腔（１５）を裏打ちする内側ライニング（５０）をさらに含み、細長い管状部材（１）、および、外側シース（２０）または内側ライニング（５０）のうちの１つが、同軸回転可能素子であり、外側シース（２０）または内側ライニング（５０）に対する細長い管状部材（１）の回転を減少または防止するように構成される操向可能チューブ（１００）のもう１つの同軸回転可能素子内の往復スロット（４５ｂ，４５’ｂ）と長手方向に摺動可能に接続する、任意の１つの同軸回転可能素子内に存在する半径方向の突起（４５ａ，４５’ａ）から形成される回転制限機構（４４，４４’）をさらに含む、請求項１から８及び１０から２２のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項２５】
その動作範囲内で近位屈曲可能区域（４）を制御可能に動かすように、および任意で、その縦（Ａ−Ａ’）軸のまわりに操向可能チューブ（１００）を回転するように構成される電気機械的アクチュエータをさらに含む、請求項１から２４のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【請求項２６】
外側シース（２０）または内側ライニング（５０）に対するストリップ部（８，８’）による摺動可能な動作を防止するように構成されるブレーキ機構をさらに含む、請求項１から２５のいずれか１項に記載の操向可能チューブ（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化された制御および簡略化された構造を有する操向可能チューブであって、高精度または医療用途に使用し得るものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、高精度の機械的用途または侵襲性が最小限の医療用途（たとえば、手術、血管内処置、または内視鏡として使用）のための機器であって、コントローラのヘッドを形成する近位屈曲可能区域（４）、エフェクタ−操向可能な先端−を形成してコントローラの動作に反応して屈曲する遠位屈曲可能区域（５）、および、コントローラの動作をエフェクタに伝達する、前述の区域（４，５）間の屈曲抵抗区域（６）を有する中空の管状部材（１）を含むものに関する。この部材は、好ましくは、１以上の実質的に堅固な壁に囲まれたチューブから形成される。この高精度機器は、たとえば医療用途のような狭い空間において精緻な遠隔動作が必要とされるところ、たとえばエンジン、パイプライン、バルブ、およびその他の機械的システムのようなケースに入った装置の検査および修理に用途が見出される。
【０００３】
操向可能な先端を有する機器という概念は、当該技術分野において公知である。例として、WO03/037416は、可撓体、たとえばカテーテル、の各部を、単一面において、また同様に、プルワイヤを使用して１より多い面においても、１より多い方向に撓ませる機構について記載している。遠位端部の撓みを制御するために、多くの設計では、１以上の操向ケーブルを組み込んでいる。これらのケーブルはほとんど、チューブの壁面またはその内腔内に位置するガイドスリーブを通して供給される。操向ケーブルを定位置に保つこれらのガイドスリーブはかさばり、壁面の断面を増大させる。
【０００４】
たとえば、US-A-2006/0178556（図１Ａおよび１Ｃ参照）は、ヘッドに接続する、長手方向に延びるケーブルの輪を有する操向可能装置について記載し、そのケーブルは、半径方向に定着して固定されている。しかしながら、この機器の不利な点は、ケーブルの長手方向に備えられるガイドスリーブを通してケーブルが供給されることにあり、これが機器の直径を増大させる。
【０００５】
これらのスリーブを省略するためのシステムは、ヘッドに接続する、長手方向に延びるケーブルを含むケーブルの輪による同様な操向可能装置を開示するWO02/13682（図１Ｂおよび１Ｄ参照）に記載されており、そのケーブルは半径方向に定着して固定されている。US-A-2006/0178556のようにガイドスリーブを通して供給されるケーブルの代わりに、さもなければガイドスリーブが配置されるであろう空間を満たすように、これらは並んで配置される。このシステムの不利な点は、所定の外径のために内腔の直径を最大化する必要がある装置−すなわち、ほとんどの用途の要件である、薄く作成された壁面−のための高い構築費用である。操向ワイヤ数の急増が、薄い壁面を維持しながら内径を増大させる場合に見られ、たとえば、直径１ｍｍの内腔に０．２ｍｍの操向ケーブルが２５本になる。さらにまた、多数の狭径ワイヤの向きを合わせることおよび正しくプレテンションをかけることは、莫大な技術的困難を示す。さらに、狭径にしたワイヤは、スリーブ内で円周方向に滑って、もつれまたは摩耗することがあると予想される。
【０００６】
ヘッドおよび先端への適切な固定を行うことは、依然として困難である。標準的な固定技術は、半田付け、クランプ、圧着、小型ボルトの使用、接着、結節、硬質の終端ディスクを通したケーブルのＵターン、またはレーザ溶接を含む。これらの固定技術は、ほとんどが結果的に接合部のかさばりをもたらし、それらのうちいくつかはワイヤを弱くすることさえある。
【０００７】
加えて、先端に予備応力を付加するために当該技術分野では圧縮バネが使用されるが、これは、そのねじれおよび屈曲安定性を減少させ、先端に外力を付加することによる屈曲した位置から先端を容易に撓ませることができることを意味する。また、たとえば手術ツールを操作する間にツール制御ワイヤを引っ張ることによる軸圧縮は、先端をまっすぐにするように誘導することができ、避けるべきクロストークとして公知の現象である。
【０００８】
操向可能チューブの１つの特定の用途は、脳神経外科の分野にある。脳神経外科的内視鏡脳室内手術は、通常、Caemaert内視鏡として公知の脳神経外科的機器を用いて実施される。これは長い硬質のシャフトで、〜６ｍｍの外径および４つの内腔を持つ。１つの内腔が光学素子用、１つが作業路用、および２つがすすぎ流体用である。この内視鏡は、頭蓋骨内の穿頭孔を通して導入され；シャフトは、流体で満たされた脳室に入る前に、非言語中枢において脳組織に貫入する。最も中央の−第３脳室として公知の−脳室に到達するためには、重要な環状構造体、モンロー孔を通過することが必要である。この構造体への損傷は、健忘症の原因となる。第３脳室に入ることで、たとえば膜の穿孔または腫瘍の摘出のように実施されるいくつかの外科手術が可能になる。後者は、最も困難な手術であって、凝血処理、把持処理、および、吸引処理の連続使用を必要とする。現代の技術を使用いても、内視鏡シャフトの内部に１より多い操向可能なチューブを有することは不可能であり、特に、チューブのうちの１つが、操向可能な吸引カテーテルであり、組織の一部の摘出に適合する大きい内腔であることも必要とする場合、不可能である。
【０００９】
本発明は、そのような当該技術分野の課題に対処するために、大きい直径の内腔を有する一方で外径を最小化し、信頼性が高く、製造の費用効率が高い操向可能チューブを提供するものである。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の１つの実施形態は、近位端部（２）、遠位端部（３）、前記近位端部（２）および遠位端部（３）の間に配置される壁面であって、実質的に均一な厚みを有する壁面、コントローラを形成する近位屈曲可能区域（４）およびエフェクタを形成する遠位屈曲可能区域（５）の横に位置する屈曲抵抗区域（６）を有する中空の細長い管状部材（１）を含む、操向可能チューブ（１００）であって、
屈曲抵抗区域（６）における管状部材（１）の壁面が、複数の長手方向ストリップ部（８，８’）を形成する複数の長手方向スリット（７）である構成を含み、
近位屈曲可能区域（４）および遠位屈曲可能区域（５）における管状部材（１）の壁面が、複数の長手方向のワイヤ部（９，９’，１０，１０’）である構成を含み、
少なくとも１つのストリップ部（８）が、近位屈曲可能区域（４）においてワイヤ部（９）に、および、遠位屈曲可能区域（５）においてワイヤ部（１０）に接続し、コントローラ内の前記ワイヤ部（９）による移動が、ストリップ部（８）を介してエフェクタ内の前記ワイヤ部（１０）に伝達され、
近位屈曲可能区域（４）より近位側である管状部材（１）の近位環状領域（１１）は、円周方向に変形がなく、
遠位屈曲可能区域（５）より遠位側である管状部材（１）の遠位環状領域（１２）は、円周方向に変形がない、操向可能チューブ（１００）である。
【００１１】
本発明のもう１つの実施形態は、近位端部（２）、遠位端部（３）、前記近位端部（２）および遠位端部（３）の間に配置される壁面、コントローラを形成する近位屈曲可能区域（４）およびエフェクタを形成する遠位屈曲可能区域（５）の横に位置する屈曲抵抗区域（６）を有する中空の細長い管状部材（１）を含む、操向可能チューブ（１００）であって、
屈曲抵抗区域（６）における管状部材（１）の壁面が、複数の長手方向スリット（７）で形成された複数の長手方向ストリップ部（８，８’）である構成を含み、
近位屈曲可能区域（４）および遠位屈曲可能区域（５）における管状部材（１）の壁面が、複数の長手方向のワイヤ部（９，９’，１０，１０’）である構成を含み、
少なくとも１つのストリップ部（８）が、近位屈曲可能区域（４）においてワイヤ部（９）に、および、遠位屈曲可能区域（５）においてワイヤ部（１０）に接続し、コントローラ内の前記ワイヤ部（９）による移動が、ストリップ部（８）を介してエフェクタ内の前記ワイヤ部（１０）に伝達され、
管状部材（１）の近位環状領域（１１）は、近位のワイヤ部（９）により近位環状領域（１１）に固定される近位屈曲可能区域（４）より近位側であり、
管状部材（１）の遠位環状領域（１２）は、遠位のワイヤ部（１０）により遠位環状領域（１２）に固定される遠位屈曲可能区域（５）より遠位側である、操向可能チューブ（１００）である。
【００１２】
本発明のもう１つの実施形態は、１以上の長手方向ストリップ部（８，８’）が、中空の細長い管状部材（１）の縦（Ａ−Ａ’）軸に向きを合わせるかまたは傾斜配置される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００１３】
本発明のもう１つの実施形態は、１以上の長手方向ストリップ部（８，８’）が、少なくとも部分的に線形である、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００１４】
本発明のもう１つの実施形態は、１以上の長手方向ストリップ部（８，８’）が、各ストリップ部を共に保持するために、相互接続部と、非半径方向スリットまたはらせん状切り込みを備える、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００１５】
本発明のもう１つの実施形態は、複数の長手方向のワイヤ部（９，９’，１０，１０’）が、近位屈曲可能区域（４）および／または遠位屈曲可能区域（５）内の長手方向開口部（１３，１３’，１４，１４’）によって分離される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００１６】
本発明のもう１つの実施形態は、屈曲可能区域（４，５）におけるワイヤ部（９，９’，１０，１０’）が、屈曲抵抗区域（６）におけるストリップ部（８）より幅狭である、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００１７】
本発明のもう１つの実施形態は、最も幅狭な部分におけるワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の円周方向の幅が、最も幅狭な部分におけるストリップ部（８）の円周方向の幅より５０％および９０％の間で小さい、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００１８】
本発明のもう１つの実施形態は、最も幅狭な部分におけるワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の円周方向の幅が、最も幅狭な部分におけるストリップ部（８）の円周方向の幅より０％および９０％の間で小さい、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００１９】
本発明のもう１つの実施形態は、１以上のワイヤ部（９，９’，１０，１０’）が、中空の細長い管状部材（１）の縦（Ａ−Ａ’）軸に向きを合わせるかまたは傾斜配置される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２０】
本発明のもう１つの実施形態は、１以上のワイヤ部（９，９’，１０，１０’）が、少なくとも部分的に線形である、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２１】
本発明のもう１つの実施形態は、近位屈曲可能区域（４）および／または遠位屈曲可能区域（５）が、実質的に、屈曲抵抗区域（６）のそれとは異なる材料から形成される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２２】
本発明のもう１つの実施形態は、内部でのストリップ部（８，８’）およびワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の平行移動の動作を可能にするように構成された、少なくとも部分的に中空の細長い管状部材（１）の外面を覆う外側シース（２０）をさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２３】
本発明のもう１つの実施形態は、外側シース（２０）が、少なくとも屈曲可能区域（４，５）を覆う領域において屈曲する、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２４】
本発明のもう１つの実施形態は、外側シース（２０）が、少なくとも屈曲可能区域（４，５）を覆う領域内と比べて、屈曲抵抗区域（６）を覆う領域においてより小さく屈曲する、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２５】
本発明のもう１つの実施形態は、外部でのストリップ部（８，８’）およびワイヤ部（９，９’，１０，１０’）の平行移動の動作を可能にするように構成された、少なくとも部分的に中空の細長い管状部材（１）の内腔（１５）を裏打ちする内側ライニング（５０）をさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２６】
本発明のもう１つの実施形態は、ワイヤ部（９，９’，１０，１０’）間の１以上の開口部（１３，１３’，１４，１４’）が、スペーサ（１６）を備える、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２７】
本発明のもう１つの実施形態は、近位端部（２）におけるハンドグリップ部（７０）と、そのハンドグリップ部（７０）により動作可能に制御されるように構成される遠位端部（３）における一組の鉗子（８０）を制御するように構成されるハンドグリップ部（７０）をさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２８】
本発明のもう１つの実施形態は、遠位端部（３）において内視鏡カメラまたはレンズをさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００２９】
本発明のもう１つの実施形態は、遠位端部（３）において切断ツール（ハサミ、ナイフ、ドリル、ミル、グラインダ、ニブラ）をさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３０】
本発明のもう１つの実施形態は、遠位端部（３）においてセンサ（温度、水分、光、気体、放射能）をさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３１】
本発明のもう１つの実施形態は、遠位端部（３）において電極（刺激用、記録用、凝血用）をさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３２】
本発明のもう１つの実施形態は、製造中に、各区域が中空の管状部材の実質的にソリッドなチューブの壁面から形成され、屈曲可能区域が前記実質的にソリッドなチューブの壁面から材料を取り除くことによって形成される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３３】
本発明のもう１つの実施形態は、近位屈曲可能区域（４）におけるワイヤ部（９）および／または遠位屈曲可能区域（５）におけるワイヤ部（１０）が、前記各ワイヤ部の屈曲性を増大させるように構成される１以上の切り込みを有して配置される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３４】
本発明のもう１つの実施形態は、近位環状領域（１１）および／または遠位環状領域（１２）が、１以上の円周方向に連結する素子から形成される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３５】
本発明のもう１つの実施形態は、近位屈曲可能区域（４）におけるワイヤ部（９）、および／または、遠位屈曲可能区域（５）におけるワイヤ部（１０）が、溶接、接着、半田付けによって、または連結することによって、ストリップ部に接続される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３６】
本発明のもう１つの実施形態は、近位屈曲可能区域（４）のワイヤ部（９）、および／または、遠位屈曲可能区域（５）におけるワイヤ部（１０）の最薄領域における厚みが、接続ストリップ部（８）の最薄領域における厚みより小さい、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３７】
本発明のもう１つの実施形態は、近位屈曲可能区域（４）におけるワイヤ部（９）、および／または、遠位屈曲可能区域（５）におけるワイヤ部（１０）が、接続ストリップ部（８）に用いられているものより大きく屈曲する材料から作成される、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３８】
本発明のもう１つの実施形態は、細長い管状部材（１）が、２つの隣接するストリップ部（８，８’）間の開口部により形成される側面ポート（４０）を含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００３９】
本発明のもう１つの実施形態は、細長い管状部材（１）が、２つのストリップ部（８，８’）間の相対的な摺動可能な動作の程度を制限する限界停止機構（４１）を組み込む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００４０】
本発明のもう１つの実施形態は、細長い管状部材（１）、および、外側シース（２０）または内側ライニング（５０）のうちの１つが、同軸回転可能素子であり、外側シース（２０）または内側ライニング（５０）に対する細長い管状部材（１）による回転動作を減少または防止するように構成される操向可能チューブ（１００）のもう１つの同軸回転可能素子内の往復スロット（４５ｂ，４５’ｂ）と長手方向に摺動可能に接続する、任意の１つの同軸回転可能素子内に存在する半径方向の突起（４５ａ，４５’ａ）から形成される回転制限機構（４４，４４’）をさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００４１】
本発明のもう１つの実施形態は、その動作範囲内で近位屈曲可能区域（４）を制御可能に動かすように、および任意で、その縦（Ａ−Ａ’）軸のまわりに操向可能チューブ（１００）を回転するように構成される電気機械的アクチュエータをさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００４２】
本発明のもう１つの実施形態は、外側シース（２０）または内側ライニング（５０）に対するストリップ部（８，８’）による摺動可能な動作を防止するように構成されるブレーキ機構をさらに含む、上述のような操向可能チューブ（１００）である。
【００４３】
本発明のもう１つの実施形態は、近位（１２６）および遠位（１２８）端部を有する細長い長手方向部材（１２２）を含む操向ガイド（１１９−図１７）であって、近位端部（１２６）が、身体内の腕の部分に取り付けるための装具（１２３）を有して配置され、遠位端部（１２８）が、医療機器（１２０）に取り付けられるように構成される内部ポート（１６０）を有して配置され、前記操向ガイドが、機器の近位端部（１２６）を前記腕の手（１３８）の近傍に配設するように、および、腕の前記部分の動作によって作動する機器（１２０）が枢動可能なように構成される、操向ガイド（１１９−図１７）である。
【００４４】
本発明のもう１つの実施形態は、ロック可能な接合部（１８０，１８２，１８４）によって接続され、直列に配置される複数の固定的結合部（１７２，１７４，１７６，１７８）を含むロック可能な関節式アーム（１７０−図１８）であって、片方の端部に手術台（１７１）に固定的に取り付けできるように構成されるベース結合部（１７２）を有し、および他方の端部にロック可能なボールおよびソケット接合部（１５２）に接続するエフェクタ結合部（１７８）を有し、ボールおよびソケット接合部（１５２）は、それを通して医療機器（１２０）が配置される内部ポート装置（１６０）に結合できるように構成され、そのロック可能なボール接合部（１５２）がさらに、エフェクタ結合部（１７８）に対して内部ポート装置（１６０）を枢動するように構成される、ロック可能な関節式アーム（１７０−図１８）である。
【００４５】
本発明のもう１つの実施形態は、円筒内に配置される複数のケーブルを含む操向可能チューブのための回転制限機構であって、内側および外側の管状支持体により各ケーブルが円周方向の横同士となるように円筒形に並べられ、内側および外側の管状支持体の少なくとも１つが同軸回転可能素子であり、その回転制限機構が、一方の同軸回転可能素子内に存在する半径方向の突起と、操向可能チューブの他方の同軸回転可能素子内に内側または外側の管状支持体に関連して円筒形に配置されたケーブルによる同軸回転を減少または防止するように構成される往復スロットとを、長手方向に摺動可能であるように接続することで形成される、操向可能チューブのための回転制限機構である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】ガイドスリーブを通して供給される複数のケーブルを含む、当該技術分野における装置の切断断面図を示す。
【図１Ｂ】並んで配置される複数のケーブルを含む、当該技術分野における装置の切断断面図を示す。
【図１Ｃ】チューブの外径（ＯＤ）および内径（ＩＤ）の表示とともに、図１Ａに示される当該技術分野の装置を横断する横断面図を示す。
【図１Ｄ】チューブの外径（ＯＤ）および内径（ＩＤ）の表示とともに、図１Ｂに示される当該技術分野の装置を横断する横断面図を示す。
【図２Ａ】任意の外側シース２０および内側チューブ５０の両方とともに配置される細長い管状部材１を含む本発明の装置の切断断面図を示す。外側シースおよび内側チューブは、以下に不可欠ではないとして説明されるが、従来技術との比較を容易にするために示される。
【図２Ｂ】チューブの外径（ＯＤ）および内径（ＩＤ）の表示とともに、本発明の装置の軸方向断面図を示す。当該技術分野において公知の装置の寸法と比較して好ましいことが明らかである。
【図３Ａ】本発明の操向可能チューブの、非屈曲状態での斜視図を描写している。
【図３Ｂ】近位屈曲可能区域および遠位屈曲可能区域が屈曲している、本発明の操向可能チューブの斜視図を描写している。
【図４Ａ】本発明の操向可能チューブの寸法を図示している。
【図４Ｂ】横断面図の寸法を図示している。
【図４Ｃ】横断面図の寸法を図示している。
【図４Ｄ】横断面図の寸法を図示している。
【図５】開口部内にスペーサを有して配置される近位屈曲可能区域の斜視図を描写している。
【図６Ａ】ワイヤ部を安定させるためのスペーシング手段の代替構成を描写している。代わりのワイヤ部は、波状の形に屈曲されている。
【図６Ｂ】ワイヤ部を安定させるためのスペーシング手段の代替構成を描写している。これらのワイヤ部は、歯を有して配置されている。
【図６Ｃ】ワイヤ部を安定させるためのスペーシング手段の代替構成を描写している。これらのワイヤ部は、中空の輪を有して配置されている。
【図７】外側シースの斜視図を描写している。
【図８Ａ】追加の円周方向の切り込みを備えるストリップ部の斜視図を描写している。
【図８Ｂ】半径方向および非半径方向スリット例を備えるストリップ部の斜視図を描写している。
【図８Ｃ】相互接続部例を備えるストリップ部の斜視図を描写している。
【図９Ａ】たとえば、ワイヤ部、電気ケーブル、または吸引ダクトを側方から引き出すことを実現するために、２つの隣接するストリップ部間で開口部を切断することによって作成された側面ポートを描写している。
【図９Ｂ】２つのストリップ部によって摺動可能動作の程度を制御する限界停止機構を描写しており、その限界停止は、例として、機器の動きの角度を制限する隣接ストリップ部内の往復切り欠きと摺動可能に接続する１つのストリップ部に固定される歯から形成される。
【図１０Ａ】細長い管状部材の２つのストリップ部の間に形成される往復スロットと摺動可能に接続する、内側チューブに固定される半径方向の突起（キール）から形成される回転停止の例を描写しており、その回転停止は、内側チューブに対して中央の軸のまわりの操向可能チューブのねじれを減少させる。
【図１０Ｂ】細長い管状部材の解除ストリップ部から形成される往復スロットに摺動可能に接続する、内側チューブに固定される半径方向の突起（キール）から形成される回転停止のさらなる例を描写しており、その回転停止は、内側チューブに対して中央の軸のまわりのストリップ部のねじれを減少させる。
【図１１Ａ】図１０Ａのキールの詳細図を描写している。
【図１１Ｂ】図１０Ｂのキールの詳細図を描写している。
【図１２】４つのストリップ部が圧電モータを備える、遠位屈曲可能区域の斜視図を図示している。
【図１３Ａ】同軸操向チューブの斜視図を図示している。
【図１３Ｂ】いくらかの動作自由度を有する蛇行して連結されたチューブを形成する、直列に配置された一連の操向可能チューブ（モータ付き）を描写している。
【図１４Ａ】ワイヤ部を固定するための変形のない環状領域を形成するために、いくつかの部分のアセンブリから操向可能チューブを図示している。
【図１４Ｂ】ワイヤ部を固定するための変形のない環状領域を形成するために、いくつかの部分のアセンブリから操向可能チューブを図示している。
【図１５Ａ】把持部に適合する操向可能チューブの斜視図を提供する。
【図１５Ｂ】把持部に適合する操向可能チューブの斜視図を提供する。
【図１５Ｃ】鉗子に適合する操向可能チューブの斜視図を提供する。
【図１５Ｄ】鉗子に適合する操向可能チューブの斜視図を提供する。
【図１６Ａ】ストリップ部がロッド状ワイヤ部と接合している、近位屈曲可能区域の斜視図を図示しており、そのワイヤ部は、（たとえば、ステンレス鋼から作成された）ストリップ部とは異なる材料（たとえば、ニチノール）から作成される。
【図１６Ｂ】ストリップ部が接合部によってワイヤ部と接合している、近位屈曲可能区域の斜視図を図示しており、そのワイヤ部は、ストリップ部とは異なる材料から作成される。
【図１７】身体内の空洞内で、縦軸を有する侵襲性医療機器を支持および枢動可能に動作させる操向ガイドの概略図を示す。
【図１８】本発明の、ロック可能な関節式アームの概略図を示す。
【図１９】ボールおよびソケット接合部、ならびに、ロック可能な関節式アームの部分を形成する内部ポートの断面図を示す。
【００４７】
［発明の詳細な説明］
別段の定義がない限り、本明細書において使用されるすべての技術および科学用語は、当業者によってふつうに理解されるのと同じ意味を有する。本明細書において参照されるすべての公報は、それらへの参照によって組み込まれる。本明細書において参照されるすべての米国特許および特許出願は、図面を含む全体において、本明細書における参照によって組み込まれる。
【００４８】
冠詞「a」および「an」は、本明細書において、１つまたは１より多い、すなわち、少なくとも１つの、冠詞の文法的目的語について言及するために使用される。例として、「結合（a  linkage）」は、１つの結合または１より多い結合を意味する。
【００４９】
端点による数値範囲の記述は、すべての整数および、適切な場合には、その範囲内に包含される少数（たとえば、１から５は、たとえば物体の数について言及するときには、１，２，３，４を含むことができ、たとえば測定値について言及するときには、１．５，２，２．７５および３．８０をも含むことができる）を含む。端部の記述は、端部の値自体も含む（たとえば、１．０から５．０は、１．０および５．０の両方を含む）。
【００５０】
「遠位」および「近位」という用語は明細書を通して使用され、これらは当該分野において一般に、装置の執刀医側に向かっていること（近位）または離れていること（遠位）を意味すると理解される用語である。よって、「近位」とは、執刀医側に向かっていること、そのため、患者側から離れていることを意味する。逆に、「遠位」とは、患者側に向かっていること、そのため、執刀医側から離れていることを意味する。
【００５１】
以下の記述において、本発明の特定の実施形態を例示する図面への参照がなされるが；これらが限定を意図することはまったくない。当業者が、当業者の通常の実務にしたがって、装置を適合させ、ならびに、部品および特徴を置き換えてもよいことが理解されるだろう。
【００５２】
本発明は、薄い壁面を持ち、全方向に移動可能で機械的に結合する端部を有する操向可能チューブに関する。図３ＡおよびＢを参照すると、本発明の実施形態は、近位端部２、遠位端部３、前記近位２および遠位端部３の間に配置される壁面、コントローラを形成する近位屈曲可能区域４およびエフェクタを形成する遠位屈曲可能区域５の横に位置する屈曲抵抗区域６を有する中空の細長い管状部材１を含む、操向可能チューブ１００であって、
屈曲抵抗区域６における管状部材１の壁面が、複数の長手方向ストリップ部８，８’を形成する複数の長手方向スリット７である構成を含み、
近位屈曲可能区域４および遠位屈曲可能区域５における管状部材１の壁面が、複数の長手方向のワイヤ部９，９’，１０，１０’である構成を含み、
少なくとも１つのストリップ部８が、近位屈曲可能区域４においてワイヤ部９に、および、遠位屈曲可能区域５においてワイヤ部１０に接続し、コントローラ内の前記ワイヤ部９による移動が、ストリップ部８を介してエフェクタ内の前記ワイヤ部１０に伝達され、
管状部材１の近位環状領域１１は、近位屈曲可能区域４より近位側であり、
管状部材１の遠位環状領域１２は、遠位屈曲可能区域５より遠位側である、操向可能チューブ１００にかかわる。
【００５３】
本発明のもう１つの実施形態は、
前記近位２および遠位端部３の間に配置される壁面、
コントローラを形成する近位屈曲可能区域４、
コントローラの動作に反応して屈曲するエフェクタを形成する遠位屈曲可能区域５、および
コントローラの動作をエフェクタに伝達する前述の区域４，５間の屈曲抵抗区域６を含む、近位端部２および遠位端部３を有する中空の細長い管状部材１であって、
屈曲抵抗区域６における管状部材の壁面が、複数の長手方向ストリップ部８，８’の横に位置する複数の長手方向スリット７である構成を含み、
近位屈曲可能区域４における管状部材の壁面が、複数の長手方向近位ワイヤ部９，９’である構成を含み、
遠位屈曲可能区域５における管状部材の壁面が、複数の長手方向遠位ワイヤ部１０，１０’である構成を含み、
少なくとも１つのストリップ部８が、近位屈曲可能区域４においてワイヤ部９に、および、遠位屈曲可能区域５においてワイヤ部１０に接続し、コントローラ内の前記ワイヤ部９による移動が、ストリップ部８を介してエフェクタ内の前記ワイヤ部１０に伝達され、
管状部材１の近位環状領域１１は、近位屈曲可能区域４より近位側であり、および
管状部材１１の遠位環状領域１２は、遠位屈曲可能区域５より遠位側である、操向可能チューブ１００である。
【００５４】
操向技術は、管状部材１自体の壁面内に形成され、それにより壁面の厚みを著しく減少させ、ケーブルの必要性ならびにケーブルケーブルの接続、向きを合わせるか、およびプレテンションに付随する技術的困難を除去する。操向可能チューブ１００は通常、単一の、実質的に堅固な壁に囲まれた、中空の細長い管状部材１から形成され、それは、本発明によれば、好ましくは正確な切断システムを使用して、切断されてもよい。固定技術は不可欠ではなく、よって、通常従来のチューブに付随するかさばる接合部を避けてもよく、幅狭の断面と矛盾することがない。よって、本発明は、チューブの端部へと流線型で継続する操向ストリップ部を備え、それによって破損のリスクが著しく減少する。パーツが取り外し可能なので、殺菌は容易になる。
【００５５】
代替として、管状部材は、１以上の別々に形成されたジグソー形状片を組み立てることによって形成される。
【００５６】
＜屈曲可能区域＞
屈曲可能区域４，５は、中空の細長い管状部材１が、屈曲抵抗区域６の縦軸（Ａ−Ａ’）から屈曲、すなわちそれることができる領域である。好ましくは、管状部材１は、前後左右への動作およびエフェクタとの間の動作を提供する任意の方向に屈曲することができる。装置の構造は、代替として、たとえば複数のワイヤ部９，９’，１０，１０’を同じストリップ部８に接続するときに、屈曲可能区域４，５による制限された動作、例として左右の動作のみを可能にしてもよい。
【００５７】
本発明の１つの局面によれば、近位屈曲可能区域４における管状部材の壁面は、長手方向開口部１３，１３’によって分離される複数の長手方向近位ワイヤ部９，９’である構成を含む。この例では、屈曲可能区域４，５における屈曲性は、主に、複数の幅狭ワイヤ部９，９’，１０，１０’を備えるように成形された細長い管状部材１の壁面内の長手方向開口部１３，１３’，１４，１４’によって実現される。開口部および、ゆえに、ワイヤ部は、好ましくは、細長い管状部材の円周のまわりに均等に配置され、それによりもつれずに屈曲することができる管状壁面を形成する。ワイヤ部９，９’，１０，１０’の数は、好ましくは、１，２，３，４，５，６，７，８以上である。開口部１３，１３’，１４，１４’の数は、好ましくは、２，３，４，５，６，７，８以上である。
【００５８】
当業者は、長手方向開口部１３，１３’がないときでさえ、屈曲可能区域４，５は依然として必須の屈曲性を有することがあることを認識するだろう。このような場合には、ワイヤ部９，９’，１０，１０’は、ストリップ部８と同じ円周方向の幅を有し、またストリップ部８の延長であってもよい。通常、外側シース２０は、本明細書の他のところで説明されるように、屈曲可能区域４，５および屈曲抵抗区域６における特異的な屈曲性に貢献するだろう。ワイヤ部９，９’，１０，１０’は、好ましくは、細長い管状部材１の円周のまわりに均等に配置され、それにより管状壁面を形成する。ワイヤ部９，９’，１０，１０’の数は、好ましくは、１，２，３，４，５，６，７，８以上である。
【００５９】
屈曲可能区域４，５内のワイヤ部９，９’，１０，１０’は、屈曲抵抗区域６内のストリップ部８より幅狭であってもよく、その結果として、その区域の屈曲性に貢献するより大きい屈曲性を導入することができる。代替として、屈曲可能区域４，５内のワイヤ部９，９’，１０，１０’は、本明細書において説明されるように、屈曲抵抗区域６におけるストリップ部８と同じ幅を有してもよい。本発明の１つの局面によれば、最も幅狭な部分におけるワイヤ部９，９’，１０，１０’の円周方向の幅（ＷＰＷまたはＷＤＷ）は、最も幅狭な部分におけるストリップ部８の円周方向の幅（ＷＳ）より０％，１％，２％，３％，４％，５％，１０％，１５％，２０％，２５％，３０％，３５％，４０％，４５％，５０％，５５％，６０％，６５％，７０％，７５％，８０％，９０％小さいか、または前述の値のうち任意の２つの間の範囲内の値である。実際は厳密なパーセンテージは細長い管状部材の最終直径および使用される材料に依存するだろうが、好ましくは、ＷＰＷまたはＷＤＷの値は、５０％および８０％の間、あるいは、０％および８０％の間でＷＳの値より小さい。
【００６０】
本発明の１つの局面によれば、操向可能チューブは、ワイヤ部間の距離を維持するように構成される１以上のスペーサを有する。ワイヤ部９，９’，１０，１０’が、たとえば３つのストリップ部８のみを使用するときに、広範囲にわたって幅狭になる場合、幅狭のワイヤ部９，９’，１０，１０’間の１以上の開口部１３，１３’，１４，１４’におけるスペーサ１６の使用（図５参照）は、不可欠ではないが、ワイヤ部の座屈を減少させることによって、より円滑な動作を提供することがある。スペーサは、細長い管状部材１の円筒形の湾曲に適合するように曲がっていてもよいことが認識されるだろう。
【００６１】
スペーサ１６は、環状領域１１，１２に取り付けてもよい。レーザ切断の間に取り残された壁面の部分は、これらの固定的スペーサを作成することができる。
【００６２】
代替として、ワイヤ部間のスペーシングは、固定的に取り付けられたワイヤ部９上の、１以上のスペーサを採用することによって維持してもよく、ワイヤ部９は隣接するワイヤ部９’と摺動可能に接触するために構成され、それによりそこからの距離を維持する。
【００６３】
本発明の１つの局面によれば、前述のワイヤ部に繋がったスペーサは、ワイヤ部９内で１以上の屈曲をすることによって形成される。そのように屈曲されたワイヤ部１７，１７’は、たとえば図６Ａに示すようにアンジュレーションの形状を有してもよい。凹部（上部）および凸部（下部）の部分を有するアンジュレーションは、両方のサイド上で隣接するまっすぐな（非屈曲）ワイヤ部９，９’と摺動可能に接触する。屈曲したワイヤ部が凹状または凸状アンジュレーション（図示せず）を有すること、および、アンジュレーションが片方のサイド上で隣接するワイヤ部のまっすぐな領域と摺動可能に接触することは、本発明の範囲内である。
【００６４】
ワイヤ部ごとのアンジュレーションの数は、存在する場合、アンジュレーションの大きさおよびワイヤ部の長さによって、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０以上であってよい。たとえば、図６Ａに描写される屈曲したワイヤ部１７，１７’は、５つのアンジュレーションを有して配置される。
【００６５】
代替として、または加えて、前述のワイヤ部に繋がったスペーサは、ワイヤ部への固定的な取り付けにおいて、歯形の突起から形成され、隣接するワイヤ部と摺動可能に接触するように構成される。歯形のスペーサ１８，１８’’は、ワイヤ部の長手方向の長さに対して凹または凸のいずれかの関係で取り付けてもよく、たとえば図６Ｂに示すように、片方のサイド上で隣接するワイヤ部のまっすぐな領域と摺動可能に接触する。代替として、２つ以上の歯形のスペーサが、ワイヤ部の長手方向の長さに対して１つは凹、もう１つは凸の関係で取り付けられてもよく、両方のサイド（図示せず）上で隣接するワイヤ部のまっすぐな領域と摺動可能に接触する。前記隣接するワイヤ部は、まっすぐであってもよいし、または、１以上の歯を有して配置されてもよい。ワイヤ部ごとの歯形の数は、存在する場合、アンジュレーションの大きさおよびワイヤ部の長さによって、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０以上であってもよい。たとえば、図６Ｂに描写されるワイヤ部９，９’は、２つのアンジュレーションを有して配置される。
【００６６】
代替として、または加えて、前述のワイヤ部に繋がったスペーサは、上記の凹および凸のアンジュレーションがワイヤ部上の同じ位置に重ね合わされた、すなわち、両方のサイド上の隣接するワイヤ部９，９’のまっすぐな領域と摺動可能に接触する輪状スペーサが形成されるときに発生する構造体から形成されてもよい。前記隣接するワイヤ部は、まっすぐであってもよく、または１以上の輪状スペーサを有して配置されてもよい。前記輪状スペーサ１９，１９’は、図６Ｃに描写するように中空の輪から、またはソリッドな輪（図示せず）から形成されてもよい。輪は円形または楕円形であってもよい。ワイヤ部ごとの輪の数は、存在する場合、輪の大きさおよびワイヤ部の長さによって、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０以上であってもよい。たとえば、図６Ｃに描写されるワイヤ部９，９’は、１つの輪を有して配置される。
【００６７】
上記から、本発明はその範囲内で、ワイヤ部間のスペーシングを維持するために、その他任意の切断パターンを含むことが認識されるだろう。
【００６８】
屈曲可能区域４，５内の１以上のワイヤ部９，９’，１０，１０’を薄く、すなわち、材料の厚み（ＴＰまたはＴＤ）を減少させて、屈曲性の増大を提供することは、任意である。薄くすることは、化学的エッチングまたはその他の当該技術分野において公知の技術によって実現してもよい。屈曲可能区域４，５内の１以上のワイヤ部９，９’，１０，１０’を丸めて、とがった角をなくすことは、任意である。丸めることは、電界研磨またはその他の当該技術分野において公知の技術によって実現してもよい。
【００６９】
屈曲性を備えるワイヤ部９，９’，１０，１０’は、たとえば図４Ａに示すように、屈曲しない状態で、必ずしも線形および縦（Ａ−Ａ’）軸に向きを合わせるかされない。１以上のワイヤ部９，９’，１０，１０’は、中空の細長い管状部材１の縦（Ａ−Ａ’）軸に向きを合わせるかまたは傾斜配置されてもよい。１以上のワイヤ部９，９’，１０，１０’は、少なくとも部分的に線形であってもよいが、その他のパターンが想定されており、たとえば波状１７（図６Ａ）のワイヤ部、または曲がっている形状、または、例としてステント製品において見られるような任意の適したパターンは、すべて本発明の範囲内である。前述のように、１以上のワイヤ部は、歯形のスペーサ１８（図６Ｂ）を有して配置されるか、または、輪状スペーサ１９（図６Ｃ）を有して配置されてもよい。
【００７０】
本発明の１つの局面によれば、ワイヤ部９は、ストリップ部８および環状領域１１（図１６Ａ）内の小さい穿頭孔に挿入またはレーザ溶接された、ソリッドなニチノールロッド９５，９５’である。本発明のもう１つの局面によれば、ワイヤ部９は、隣接するストリップ部８とは異なる材料から作成され、接合部９０（図１６Ｂ）によってストリップ部に取り付けられる。接合部９０は、好ましくは、あり溝接合部などである。
【００７１】
＜コントローラ＞
コントローラ（近位屈曲可能区域４）が屈曲するときに、その動作は、屈曲抵抗区域６を介して、コントローラの動作に反応して屈曲するエフェクタ（遠位屈曲可能区域５）に伝達される。コントローラは、手作業で取り扱ってもよく、または、機械的動作手段（たとえば、電気機械的）に結合することができる。後者の場合には、コントローラの動作は、たとえば遠隔手術システムを使用することによってサーボ機構的に作動してもよい。電気機械的動作はまた、代替または追加として、本明細書において他のところで記載するように、管状部材１のストリップ部８上で動作するリニアモータを使用することによって実現されてもよい。
【００７２】
近位屈曲可能区域４（コントローラ）内で屈曲結合またはてこの作用を増大させることは、管状部材１の直径を、細長い管状部材の残りの部分と比較して、近位端部２に向かうように漸次的に増加させることによって実現することができる。本発明の１つの局面によれば、近位屈曲可能区域４の最大直径をチューブの残りの部分の最小直径と比較する場合、近位屈曲可能区域４におけるチューブの直径は、チューブの残りの部分におけるチューブの直径より５％，１０％，１５％，２０％，２５％，３０％，５０％，１００％，２００％，３００％，４００％，５００％，６００％，７００％，８００％，９００％，１０００％，２０００％以上大きいか、または前述の値のうち任意の２つの間の範囲内の値である。
【００７３】
代替として、近位端部は、ジンバルプレートまたはジンバルボールに固定されることもある。この増大された屈曲結合は、血管構造体内のチューブの苦痛を与える経路によってより多くの力の損失が見られる、ほとんどの長い血管内カテーテルの関心事であろう。
【００７４】
他のところで述べているように、近位屈曲可能区域４（コントローラ）は、機械的動作手段、特に電気機械的手段に結合してもよい。本発明の１つの実施形態は、本発明の操向可能チューブ１００のための、本発明の操向可能チューブに取り外し可能に取り付けられるように構成されるホルダを含む、電気機械的コントローラ、ならびに、その動作範囲内で近位屈曲可能区域４（コントローラ）を制御可能に動かすように、および任意で、その中央の軸のまわりで操向可能チューブを回転するように構成される電気機械的アクチュエータである。ホルダは、好ましくは、屈曲抵抗区域６の領域内に取り付ける。取り付けは取り外し可能であり、それは同じコントローラで操向可能チューブを入れ替えできることを意味し；このことは、電気機械的コントローラを変える必要なしに、操向可能チューブを殺菌のために取り外したり、または必要な場合に交換したりしてもよいという利点を有する。電気機械的アクチュエータは、近位屈曲可能区域４の回転軸のまわりの２つまたは３つの軸制御のために配置される２以上のサーボモータを含んでもよい。当業者は、本明細書のガイダンスに基づいて、電気機械的コントローラの適した動作構成を実装することができるだろう。
【００７５】
＜エフェクタ＞
エフェクタ（遠位屈曲可能区域５）は、通常鏡に映すようにして、コントローラの動作に反応して動く。たとえば、コントローラによる前方への動作は結果的にエフェクタによる後方への動きをもたらすだろうし、逆もまた然りである。
【００７６】
本発明のエフェクタは、いくつかの要因の結果として、優れた操向安定性を提供する。ワイヤ部は、チューブの中心線に対して遠方の横方向オフセットにおいて終端するので、大きい曲げモーメントが利用可能である。さらに、押し引きの両方がエフェクタに伝達され、これは、大きい正味機械力および精緻な制御の両方を提供するために、協働を強制する。エフェクタは、望ましくない撓み、たとえばＳ字状の屈曲を制限するために高い曲げ剛性を有し、高いねじれ剛性を有する。エフェクタは、著しい横方向の荷重に耐えることができ、屈曲位置においてさえ軸方向の回転（トルクの伝達）を可能にする。これは、たとえば、ハサミの先を、血管に対して垂直に、一つに合わせることが必要とされる場合、特に重要である。
【００７７】
本発明の細長い管状部材１は中空であり、よって、これは、細長い管状部材の近位２から遠位３の先端への通路を提供する内腔として作用してもよい。そのため、エフェクタは、内腔が不透水性の物質で裏打ちされている場合、操作ワイヤ部または流体を受けることができる内腔を備える。さらにまた、エフェクタは、遠隔操作のための１以上の追加の機器、たとえばクランプ、把持具、ハサミ、ステープラ、吸引カテーテル、レーザファイバ、および持針器を支持するように適合してもよい。エフェクタの適合は、当業者によって容易に理解され、以下でさらに議論される。
【００７８】
＜屈曲抵抗区域＞
屈曲抵抗区域６は、近位屈曲可能区域４を遠位屈曲可能区域５に接続し、コントローラの動作をエフェクタに伝達する。屈曲抵抗区域６における管状部材の壁面は、複数の長手方向ストリップ部８，８’の横に位置する複数の長手方向スリット７である構造体を含む。屈曲抵抗区域６において長手（Ａ−Ａ’）方向に横断して切り込まれたスリットは、各ストリップ部が隣接するストリップ部から独立して滑動することを可能にする。力の伝達において、ストリップ部はごくわずかな整合性を呈し、よって、ほとんどの全壁面構造体の効率的な使用がなされる。中空の細長い管状部材１を形成するために隣接してストリップ部を向きを合わせるかする場合、屈曲抵抗区域６の屈曲性が減少することは明らかだろう。屈曲抵抗区域６は、屈曲可能区域４，５より相当に屈曲性が小さい。屈曲性は、たとえば、さもなければ屈曲性を提供する開口部が存在しないか、またはより少ないことに起因可能であってもよい。代替として、屈曲抵抗区域における内側ライニングまたは外側シースが、屈曲可能区域より屈曲性が少なくてもよい。長手方向スリット７および、ゆえに、長手方向ストリップ部８，８’は、好ましくは、細長い管状部材の円周のまわりに均等に配置される。長手方向ストリップ部８，８’の数は、好ましくは、２，３，４，５，６，７，８以上である。長手方向スリット７の数は、好ましくは、２，３，４，５，６，７，８以上である。
【００７９】
屈曲抵抗区域６における屈曲度は、屈曲可能区域４，５におけるそれより小さい一方で、長手方向ストリップ部８，８’またはスリット７の数、細長い管状部材１を形成するために使用される材料、およびその厚みに依存するだろう。
【００８０】
既述のように、少なくとも１つのストリップ部８は、コントローラ内の前記ワイヤ部９による移動がストリップ部８を介してエフェクタ内の前記ワイヤ部１０に伝達されるように、近位屈曲可能区域４においてワイヤ部９と、および遠位屈曲可能区域５においてワイヤ部１０と機械的に接続する。接続は、一般に固定的である。単一のストリップ部に接続するワイヤ部の数は通常２つ−１つの近位ワイヤ部９，９’および１つの遠位ワイヤ部１０，１０’−であるが、必ずしもこの数に限定されない。たとえば、さもなければ全域における動きが、被検査または被操作物への変形を導く場合の用途において望ましいものとなり得る制限された動作を提供するために、２より多いワイヤ部が単一のストリップ部８に接続することができると想定される。
【００８１】
上記のように、最も幅狭な部分における屈曲可能区域のワイヤ部９，９’，１０，１０’の円周方向の幅（ＷＰＷまたはＷＤＷ）は、最も幅狭な部分における屈曲抵抗区域６のストリップ部８の円周方向の幅（ＷＳ）より０％，１％，２％，３％，４％，５％，１０％，１５％，２０％，２５％，３０％，３５％，４０％，４５％，５０％，５５％，６０％，６５％，７０％，７５％，８０％，９０％少なく、または前述の値のうち任意の２つの間の範囲内の値である。好ましくは、ＷＰＷまたはＷＤＷの値は、ＷＳの値より５０および８０％の間、または、０および８０％の間で小さいが、実際は、厳密なパーセンテージは細長い管状部材の最終的な直径および使用される材料に依存するだろう。
【００８２】
長手方向スリット７および、ゆえに、長手方向ストリップ部８，８’は、たとえば図４に示すように、線形および縦（Ａ−Ａ’）軸に向きを合わせるかする必要はない。１以上の長手方向ストリップ部８，８’は、中空の細長い管状部材１の縦（Ａ−Ａ’）軸に向きを合わせるかまたは傾斜配置されてもよい。１以上の長手方向ストリップ部８，８’は、少なくとも部分的に線形であってもよいが、その他のパターンが想定され、たとえばらせん状ストリップ部、または、例としてステント製品において見られるような任意の適したパターンである。
【００８３】
本発明の１つの局面によれば、屈曲抵抗区域は、ストリップ部８，８’によって摺動可能な動作を防止するために作動する場合に構成される、ブレーキ機構を含む。ブレーキをかける場合、遠位屈曲可能区域５の位置は固定される；すなわち、そこにかけられる力に対して抵抗的になる。ブレーキは、任意の形、たとえば圧縮度によって変動する内径を有する圧縮性の環状の輪をとってもよい。輪の内側の円周は、輪がその中央の軸に沿って圧縮されるときに、細長い管状部材１のストリップ部８，８’に圧力をかける。
【００８４】
本発明の１つの局面によれば、細長い管状部材１は、たとえば図９Ａに示すように、２つの隣接するストリップ部８，８’間の開口部を切断することによって作成された側面ポート４０を含む。開口部は、長手方向にストリップ部の統合性を維持するように寸法どりされる。前記開口部を形成するストリップ部の領域の幅は、ストリップ部の幅、ＷＳ（図４Ｃ）より小さくてもよい。側面ポート４０は、操向可能チューブ１００または内側ライニング５０の中空部に側面から入ることを可能にする。側面ポート４０は、細長い管状部材１または内側ライニング５０の中空部から、ワイヤ部、電気ケーブル、または吸引ダクトを引き出すことを可能にしてもよい。代替として、または加えて、側面ポート４０は、操向可能チューブ１００の遠位３の先端に流体接続してもよく、遠位３の先端の近傍で液体（たとえば、薬剤、洗浄液、造影剤）の導入および／または吸引が可能になる。当業者は、任意の内側ライニング５０または外側シース２０が、対応する開口部を有して配置され、細長い管状部材１内に形成される開口部に向きを合わせるかすることを認識するだろう。
【００８５】
本発明の１つの局面によれば、細長い管状部材１は、２つのストリップ部８，８’間の相対的な摺動可能な動作の程度を制御する限界停止機構４１を組み込む。図９Ｂに描写する、好ましい実施形態では、限界停止４１は、隣接するストリップ部８’の縁に往復切り欠きまたは刻み目４２ｂと摺動可能に接続する１つのストリップ部８の縁に固定される歯４２ａから形成される。切り欠き４２ｂ内での歯４２ａの動作は、歯４２ａが、動作範囲の極限において遠位または近位の切り欠き４２ｂの縁と接触するときに、制限される。限界停止機構４１は、好ましくは、屈曲抵抗区域６内に位置する。限界停止の効果は、例として、機器が屈曲する程度、すなわち、屈曲の最大角度を制限することにある。
【００８６】
本発明の１つの局面によれば、操向可能チューブ１００は、外側シース２０または内側ライニング５０に対する、細長い管状部材１による保証されていない回転動作を減少または防止するように構成される操向可能チューブ１００のもう１つの同軸回転可能素子（たとえば、外側シース２０または内側ライニング５０）内の往復スロット４５ｂ，４５’ｂと長手方向に摺動可能に接続する、１つの同軸回転可能素子（たとえば、細長い管状部材１）内に存在する半径方向の突起（本明細書においてキールとして知られる）４５ａ，４５’ａから形成される、回転制限機構４４，４４’（図１０ＡおよびＢ）をさらに含む。上記の例ではキール４５ａ，４５’ａが細長い管状部材１内に存在し、スロットが外側シース２０または内側ライニング５０内に存在する一方、スロットが細長い管状部材１上に存在し、キールが外側シース２０または内側ライニング５０上に存在してもよいことが、本発明の範囲内である。転限界機構４４，４４’は、好ましくは、屈曲抵抗区域６内に位置する。回転制限機構４４，４４’は、これがなければ先端が動いてその配置が失われる原因になるであろう、屈曲した位置にある機器の先端に横方向の力をかける場合に、重要である。
【００８７】
スロット４５ｂ，４５’ｂは、遠位端部３における所望の動作によって任意の形状であってよいが、そこへトルクをかける時に遠位屈曲可能区域５の自由な回転を防止するように幅狭で、およびキール４５ａ，４５’ａに十分係合するべきである。好ましくは、スロット４５ｂ，４５’ｂは、まっすぐで、屈曲抵抗区域６の縦軸（Ａ−Ａ’）に平行である。本発明の１つの局面によれば、スロットは、ストリップ部８，８’の長さの少なくとも一部に沿って形成される。本発明のもう１つの局面によれば、スロットは、２つの隣接するストリップ部８，８’の間の長さの少なくとも一部に沿って形成される。本発明のもう１つの局面によれば、スロットは、図１０Ｂに示すように、ワイヤ部または環状領域から分離された、細長い管状部材１のストリップ部から形成される。
【００８８】
遠位屈曲可能区域５において回転動作が所望される場合、スロットはらせん状であってもよい。らせんは、遠位屈曲可能区域５の屈曲と同時に、反時計回りまたは時計回りの回転を可能にしてもよい。キールは、ストリップ部の長さより相当に短くてもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。図１０Ａおよび１０Ｂは、キール４５ａ，４５’ａが内側ライニング５０上に配置され、スロット４５ｂ，４５’ｂが細長い管状部材１上に配置されている回転リミッタ４４，４４’を有して配置される操向可能チューブ１００を描写している。図１１Ａおよび１１Ｂは、それぞれ、図１０Ａおよび１０Ｂに描写する細長い管状部材１内に配置される内側ライニング５０のキール４５ａを詳細に示す。好ましくは、キールおよび操向可能チューブ１の長さによって、１，２，３，４，５，６，７，８，９または１０以上のキールおよびスロットのペアが同じ線形の経路に沿って存在する。好ましくは、２０，３０，４５，６０，７２，９０，１２０，または１８０度ごとに少なくとも１つのキールが存在する。
【００８９】
上記の回転リミッタ４４，４４’が、同様の原理で動作して任意の装置に適用され、それによって独立して回転可能な内側または外側のライニングで覆われた伝達手段（たとえば、ストリップ部、ロッド、またはケーブル）によって力が伝達されることは、本発明の範囲内である。たとえば、図１Ｄの１以上のケーブルは、操向可能チューブの外側シースまたは内側ライニング内の往復スロットと長手方向に摺動可能に接続するキールを有して配置されてもよく、その配置は、円筒形のケーブルによる保証されていない回転動作を減少または防止するように構成される。本発明の１つの実施形態は、内側および／または外側の管状支持体によって円周方向に横に位置する中空の円筒内に配置される複数のケーブルを含む、操向可能チューブのための回転制限機構であって、円筒形に配置されるケーブルならびに内側および外側の管状支持体のうちの１つが同軸回転可能素子であり、その回転制限機構は、内側または外側の管状支持体に対する、円筒形に配置されるケーブルによる軸方向の回転を減少または防止するように構成される操向可能チューブのもう１つの同軸回転可能素子内の往復スロットと長手方向に摺動可能に接続する任意の１つの同軸回転可能素子内に存在する半径方向の突起から形成される。
【００９０】
本発明の１つの局面によれば、コントローラは、リニアモータ、たとえば圧電モータ（たとえば、Piezo  LEGS（登録商標））を使用することによって操作してもよい。このような圧電モータ６０は、管状部材１のストリップ部（内部または外側、平行または連続的）のまわりに放射状に配置されてもよい（図８）。圧電モータ６０は、管状部材１の内部または外側のまわりに配置されてもよい（図８）。ストリップ部８ごとに１以上（たとえば、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０以上）の圧電モータ６０が存在してもよい。圧電モータ６０の動作部がストリップ部８と機械的に接触する一方で、圧電モータ６０のフレームは、操向可能チューブ上の静的素子、たとえば外側シース２０（図示せず）に取り付けてもよい。本発明の１つの局面によれば、ストリップ部はFlexinol（登録商標）を使用して作動してもよい。Flexinol（登録商標）アクチュエータは、およそ４−５％短くまたは延長することによって、筋肉と同様の方法で縮小する；よって、「オン」のときに縮小し、「オフ」のときに伸びる。ストリップ部の動作は、中空部材１の作動ストリップ部８間に配設される絶縁ストリップ部を配置することによって実現されてもよい。有利なことに、リニアモータを使用することで、複数のモータ付き操向可能チューブを端から端まで接続することが可能になり、これは、エフェクタ端部における広範囲の動きを有する蛇行したチューブ（図１３Ｂ）を提供する。近位屈曲可能区域４がこのような構成で存在することは、不可欠ではない。操向可能チューブ１００がモータ付き回転接合部によって接合する場合、動きの範囲はさらに強化される。本発明の１つの実施形態は、直列に配置され、固定または回転接合部によって接続される、２以上（たとえば、２，３，４，５，６，７，８，１０以上）のモータ付き操向可能チューブから形成される複合操向可能チューブである。本発明の１つの実施形態は、直列に配置され、固定または回転接合部によって接続される近位屈曲可能区域４および近位環状領域１１を欠いている、２以上（たとえば、２，３，４，５，６，７，８，１０以上）のモータ付き操向可能チューブから形成される複合操向可能チューブである。
【００９１】
ストリップ部８，８’は、より複雑な切断パターンを使用して本発明の範囲内になり、それによって、１以上の長手方向ストリップ部８，８’が、相互接続部（図８Ｃ）、非長手方向スリット（図８Ａ）、非半径方向スリット（図８Ｂ）、または長手方向らせん状切り込みを使用して、一つにまとめられる（連結される）。この群では、内側および外側の覆いは、必ずしもそうする必要はないが、省略してもよい。このようにして、すべてのエリアおよびチューブに蒸気が入ることにかかわる殺菌の問題を回避することができる。なお、殺菌にまつわる問題を克服するもう１つの方法は、操向可能チューブおよび任意の覆いまたはライニングを穿孔する、および／または、取り外し可能にすることである。
【００９２】
非半径方向スリットを採用する（図８Ｂ）場合、スリットは、細長い管状部材の半径からそれる。図８Ｂは、屈曲抵抗区域を横断する横（Ｃ−Ｃ’）断面からみたスリットの断面を描写している。なお、それぞれのストリップ部間の距離は誇張されている；実際は、ストリップ部は摺動接触する。通常、スリット７，７’は半径に収束する。非半径方向スリットが使用される場合、ストリップ部８−１の横に位置するスリット７−１，７−２は両方、外側を指す円錐形の縁でストリップ部８−１を生成する半径からからそれてもよい。代替として、非半径方向スリットが使用される場合、ストリップ部８−２の横に位置するスリット７−３，７−４は両方、内側を指す円錐形の縁でストリップ部８−２を生成する半径からからそれてもよい。
【００９３】
＜環状領域＞
近位屈曲可能区域４より近位には、中空の細長い管状部材１の近位環状領域１１がある。近位環状領域１１は、近位屈曲可能区域４に隣接し、およびそれより近位にある。近位ワイヤ部９，９’は、近位環状領域１１に固定されてもよい。近位環状領域は、円周方向に変形がなくてもよい。言い換えると、中空の細長い管状部材１の変形のない領域は、スリットまたは開口部を有さず、切り込みがなくてもよく、それが近位環状領域１１内での摺動可能な動作を可能にするだろう。本発明の局面のもう１つによれば、近位環状領域１１は、固定された円周状の領域を形成するために、円筒形に巻いている１つの連結パーツで構成される。本発明のもう１つの局面によれば、近位環状領域１１は、固定された円周状の領域を形成するために、互いに円筒形に嵌合する２以上の連結サブパーツ４６，４６’（図１４）で構成される。連結配置は、サブパーツ間の相対的な摺動可能な動作を防止する。この性質のおかげで、近位環状領域１１は一定の幅を有することができ；その幅は、近位屈曲可能区域４が屈曲しても実質的に変わらない。この領域は輪状であってもよい。近位屈曲可能区域４から延びるワイヤ部９，９’は、近位環状領域１１に固定的に取り付けられる。通常、ワイヤ部９，９’は、近位環状領域１１の円周のまわりに均等に配置される。
【００９４】
同様に、遠位屈曲可能区域５より遠位には、中空の細長い管状部材１の遠位環状領域１２がある。遠位環状領域１２は、遠位屈曲可能区域５に隣接し、およびそれより遠位にある。遠位ワイヤ部１０，１０’は、遠位環状領域１２に固定されてもよい。遠位環状領域は、円周方向に変形がなくてもよい。言い換えると、中空の細長い管状部材１の変形のない領域は、スリットまたは開口部を有さず、切り込みがなくてもよく、それが遠位環状領域１２内での摺動可能な動作を可能にするだろう。本発明の１つの局面によれば、遠位環状領域１２は、固定された円周状の領域を形成するために、円筒形に巻いている１つの連結パーツで構成される。本発明のもう１つの局面によれば、遠位環状領域１２は、固定された円周状の領域を形成するために、互いに円筒形に嵌合する２以上の連結サブパーツ（図１４）で構成される。連結配置は、サブパーツ間の相対的な摺動可能な動作を防止する。この性質のおかげで、遠位環状領域１２は一定の幅を有することができ；その幅は、遠位屈曲可能区域５が屈曲しても実質的に変わらない。この領域は輪状であってもよい。遠位屈曲可能区域５から延びるワイヤ部１０，１０’は、遠位環状領域１２に固定的に取り付けられる。通常、ワイヤ部１０，１０’は、遠位環状領域１２の円周のまわりに均等に配置される。
【００９５】
遠位環状領域１２および近位環状領域１１を形成するために１以上の連結パーツを使用することは、１，２以上の切り込みまたは成形されたパーツ（図１４）から細長い管状部材を効率的に、すなわち変形のないチューブを切断する必要性なく、構築することを可能にする。たとえば、細長い管状部材は、機能する細長い管状部材を形成するために、適切な素子を有し、円筒形に巻かれ、および遠位環状領域１２および近位環状領域１１において円周方向に連結する接合部のおかげで端部において接合される平板状の材料から形成されてもよい。代替として、屈曲可能区域において任意に薄くされた、別々のストリップ部、ワイヤ部、および環状領域セグメントを、遠位環状領域１２および近位環状領域１１において円周方向に連結する接合部のおかげで組み立てることができる。
【００９６】
環状領域１１，１２は、用途によって任意の長手方向の長さにすることができる。しかしながら、ワイヤ部９，９’，１０，１０’内の張力によって環状領域１１，１２が変形することを避けるのに十分な強度を提供する十分な長さであるべきだ。有利なことに、より大きいてこの作用を提供するために、近位端部２において延長可能である。代替として、より大きい動作を提供するために、遠位端部３において延長してもよい。より短い遠位環状領域１２は、より厳密な角度制御を可能にするだろう。
【００９７】
＜細長い管状部材の材料＞
細長い管状部材１は、必須の引張および曲げ特性を備える任意の材料から作成することができる。適した材料は、ステンレス鋼、コバルト−クロム、形状記憶合金、たとえばニチノール（登録商標）、プラスチック、ポリマー、複合材料、またはその他の硬化可能材料を含む。本発明の１つの局面によれば、細長い管状部材１は、全体を通して同じ材料、たとえばステンレス鋼またはニチノールから作成される。本発明の１つの局面によれば、細長い管状部材１は、２以上の異なる材料、例として屈曲抵抗区域６で１つの材料(たとえば、ステンレス鋼)、および屈曲可能区域４，５でもう１つの材料（たとえば、ニチノール）から作成される。このような構成の例は、図１６Ａおよび１６Ｂに示され、本明細書の他のところで記載する。代替として、同じチューブ内で異なる材料を使用、たとえば２つの異なる材料を用いて押出成形することができる。
【００９８】
細長い管状部材の形状および寸法
細長い管状部材１は、好ましくは、非屈曲状態では、縦軸Ａ−Ａ’（図４Ａ）を有する円筒形の形状を有する。以下で議論する寸法は、非屈曲状態における細長い管状部材１について言及し、平均ではなく最大点の測定値について言及する。
【００９９】
近位端部２の先端から遠位端部３の先端までの細長い管状部材１の合計の長さＬは、その伸縮性および押圧性、厚み、および直径を考慮して、細長い管状部材に使用される材料に依存するだろう。理論的には、細長い管状部材の長さは、たとえば近位環状領域の長さを延長することによって、近位屈曲可能区域が十分なてこの作用を提供するならば、任意であることが可能である。医療用途では、合計の長さが１５０ｃｍまでであることが望ましく（たとえば、血管内カテーテル）、微調整が必要とされるほとんどの用途（たとえば、外科手術および内視鏡）には合計の長さが１０ｃｍおよび４０ｃｍの間であることが想定される。
【０１００】
近位屈曲可能区域の長さＬＰは、上記のように細長い管状部材に使用される材料、および必要とされる動作の度合い、力、および精度にも依存するだろう。一般に、ＬＰの値が高いほど、エフェクタに伝達される力は大きいが、より大きい動作を必要とするだろう。ＬＰの値は、Ｌの値の１％，１．２５，２％，２．５％，３％，３．５％，４，４．５％，５％，６％，７％，８％，９％，１０％，１５％または２０％であると見込まれる。微調整が必要とされるほとんどの用途では、４０ｃｍの細長い管状部材１に対してＬＰは０．５，２または３ｃｍ、好ましくは０．５ｃｍおよび３ｃｍの間であることが想定される。
【０１０１】
遠位屈曲可能区域の長さＬＤは、上記のように細長い管状部材に使用される材料、および必要とされる動作の度合い、力、および精度にも依存するだろう。一般に、ＬＤの値が高いほど、端部がかけることのできる力は低いが、動作は大きくなる。ＬＤの値は、Ｌの値の１％，１．２５，２％，２．５％，３％，３．５％，４，４．５％，５％，６％，７％，８％，９％，１０％，１５％または２０％であると見込まれる。微調整が必要とされるほとんどの用途では、４０ｃｍの細長い管状部材１に対してＬＤは０．５，２または３ｃｍ、好ましくは０．５ｃｍおよび３ｃｍの間であることが想定される。
【０１０２】
近位環状領域の長さＬＰＲは、上記のように細長い管状部材に使用される材料、ならびに、近位環状領域が変形しないようにワイヤ部がかける引張（引っ張ること）および圧縮（押すこと）力に依存するだろう。一般に、ＬＰＲの値が高いほど、近位環状領域の強度は良好である。加えて、ＬＰＲの値がより高いと、より大きいてこの作用および、ゆえに、エフェクタへのより大きい力を提供するだろう。ＬＰＲの値は、Ｌの値の０．２５，０．５％，０．６２５％，０．７５％，１％，１．２５，２％，２．５％，３％，３．５％，４，４．５％，５％，１０％であると見込まれる。近位環状領域が支持を提供し、追加のこの作用を有さない場合のほとんどの用途では、４０ｃｍの細長い管状部材１に対してＬＰＲは０．５ｃｍおよび５ｃｍの間であることが想定される。
【０１０３】
遠位環状領域の長さＬＤＲは、上記のように細長い管状部材に使用される材料、ならびに、遠位環状領域が変形しないようにワイヤ部がかける引張（引っ張ること）および圧縮（押すこと）力に依存するだろう。一般に、ＬＤＲの値が小さいほど、近位環状領域の屈曲性は良好である。ＬＤＲの値は、Ｌの値の０．２５，０．５％，０．６２５％
０．７５％，１％，１．２５，２％，２．５％，３％，３．５％，４，４．５％，５％，１０％であると見込まれる。遠位環状領域が支持を提供し、追加のてこの作用を有さない場合のほとんどの用途では、４０ｃｍの細長い管状部材１に対してＬＤＲは０．５ｃｍおよび１ｃｍの間であることが想定される。
【０１０４】
屈曲抵抗区域の内径ＩＤＳは、ケーブル、または、内腔を通過する必要があるその他の素子の大きさにしたがって、ユーザの任意である。外科用途では、ＩＤＳの値は１ｍｍから８ｍｍの間で、血管内用途では０．５ｍｍから３ｍｍで、制限された開口部を通して微調整する必要がある場合のほとんどの用途をカバーするだろう。たとえば機械的構造が検査され、開口部の大きさが重大でない場合には、より大きい内径が可能である。近位屈曲可能区域および遠位屈曲可能区域の内径−それぞれ、ＩＤＰおよびＩＤＤ−は、ＩＤＳと同じであってもよい。前述のように、近位屈曲可能区域の直径は、屈曲結合、すなわち、てこの作用を増大させるために、近位端部に向かって徐々に増大してもよい。本発明の１つの局面によれば、ＩＤＰは、ＩＤＳまたはＩＤＤの最広点より５％，１０％，１５％，２０％，２５％，３０％，４０％，５０％，１００％，２００％，３００％，４００％，５００％，６００％，７００％，８００％，９００％，１０００％，２０００％以上大きいか、または、前述の値のうちの任意の２つの間の範囲内の値である。
【０１０５】
屈曲抵抗区域の外径ＯＤＳは、内径および利用可能な開口部の大きさによって決定されるだろう。外科用途では、ＯＤＳの値は１ｍｍから８ｍｍの間で、制限された開口部を通して微調整する必要がある場合のほとんどの用途をカバーするだろう。たとえば機械的構造が検査され、開口部の大きさが重大でない場合には、より大きい外径が可能である。近位屈曲可能区域および遠位屈曲可能区域の外径−それぞれ、ＯＤＰおよびＯＤＤ−は、ＯＤＳと同じであってもよい。前述のように、近位屈曲可能区域の直径は、屈曲性を改善するために、近位端部に向かって徐々に増大してもよい。本発明の１つの局面によれば、ＯＤＰは、ＯＤＳまたはＯＤＤの最広点より５％，１０％，１５％，２０％，２５％，３０％，４０％，５０％，１００％，２００％，３００％，４００％，５００％，６００％，７００％，８００％，９００％，１０００％，２０００％以上大きいか、または、前述の値のうちの任意の２つの間の範囲内の値である。
【０１０６】
細長い管状部材１の壁面の厚みは、一般に、全体を通して同じ、すなわち、ＴＰ（近位屈曲可能区域におけるワイヤ部の厚み）、ＴＳ（屈曲抵抗区域におけるストリップ部の厚み）、およびＴＤ（遠位屈曲可能区域におけるワイヤ部の厚み）の値は同様だろう。壁面は、実質的に均一な厚みを有してもよい。ほとんどの用途では、内径は、外径と比べて最大化されることが必要である。しかしながら、ある用途においては、壁面は、たとえば制御ケーブルだけのための小さい内側の内腔を残して、内径に対して厚くてもよい。壁面の厚みは、０．１ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍ，４ｍｍ，５ｍｍ，または６ｍｍであってもよく、好ましくは０．１から０．６ｍｍの間であるが、当業者は、材料の物性によって変動することを認識するだろう。前述のように、壁面は屈曲可能区域のいずれかまたは両方において薄くすることができ、通常１％，２％，３％，４％，５％，６％，７％，８％，９％または１０％である。
【０１０７】
本明細書において言及される寸法は、厳密にガイダンスのために提供される。当業者は、細長い管状部材の寸法が、本発明の教示内で適合させることができ、よって、その他の寸法も同じように本発明の範囲内で実行可能であることを認識するだろう。
【０１０８】
＜細長い管（チューブ）の製造＞
細長い管状部材の伝達および屈曲性は、切り込みのパターン、たとえば屈曲抵抗区域６内の長手方向切り込み（伝達）によって提供してもよい。追加の屈曲性が、屈曲可能区域４，５内の切断された開口部によって提供されてもよい。本発明の細長い管状部材を構築するための標準的な技術は、たとえばコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）切断によって、自動的に機器を生産することができるレーザ切断技術（図３Ａ）である。管状部材１の異なる長さまたは直径のための切断調節は、自動的に算出および変更される切断体制実装であることができる。その他の方法もまた適しており、水ジェット切断、電気化学的エッチング、放電加工、ダイヤモンド切断、単純ナイフ切断、またはその他任意の適した技術を含んでもよく、その後、可能性のあるとがった縁を面取りおよび／または丸めるためにエッチングまたは電気研磨などの適した表面加工が続くことが好ましい。
【０１０９】
他のところで記載するように、細長い管状部材は、適切に切断、成形、または型打ちされた平板状の材料から形成されてもよく、それは円筒形に屈曲され、遠位環状領域１２および近位環状領域１１において円周方向に連結する接合部のおかげで互いに隣接する縁と接合されて、機能する細長い管状部材を形成する。
【０１１０】
細長い管状部材１の各ストリップ部８が個別に形成されることは、本発明の範囲内である。形成は、任意の数の技術を使用して、たとえば成形または型打ち処理によって実現し得るだろう。成形処理は当該技術分野において周知である；通常、液体状態でのポリマーが、所望の形状に対応した金型に射出し、その内でポリマーが硬化する。硬化した生成物は、適した表面加工、たとえば面取りのための研磨および／または可能性のあるとがった縁を丸めることを施されてもよい。型打ち技術は、当該技術分野においてよく理解されている；通常、所望の生成物の形状に対応する輪郭形状を有する切断型打ちは、板状の材料、たとえばポリマーまたは金属に適用される。そのように形成された生成物は、ローラを通過することによって、または曲面の上で成形することによって、曲がっていてもよい。そのように形成された複数のストリップ部８は、細長い管状部材１を組み立てるために使用される。上記の技術が、細長い管状部材１のセグメントを形成するために適用されてもよいことが認識されるだろう。セグメントは、ストリップ部８、取り付けワイヤ部９，１０、ならびに、連結する切り取りまたは相互接続部（たとえば、あり溝接合部など）とともに配置され、環状領域の隣接するセグメント同士を円周方向に保つ、近位環状領域１１および遠位環状領域１２のセグメントを含む。特に、図１４Ａに描写する細長い管状部材１は、このようにして形成される。
【０１１１】
細長い管状部材１が２以上の異なる材料、たとえばステンレス鋼で作成された屈曲抵抗区域６およびニチノールで作成された屈曲可能区域４，５から形成される場合、前記材料は、例として変形のないチューブ同士を溶接または接着することによって、切断の前に接合して、その後そのように形成された組み合わせチューブを切断してもよい。代替として、異なる材料から形成された別々のチューブが、本発明によって切断されてもよく、それは、たとえば図１６Ｂに見られるように切断処理によって作成された接合部を使用して後で接合される。代替として、細長い管状部材の別々の素子（たとえば、ストリップ部８、ワイヤ部９，１０、近位および遠位の環状領域１１，１２）は別々に形成され、たとえば溶接、接着、または半田付けによって接合されてもよい。
【０１１２】
＜外側シース＞
外側シース２０（図２ＡおよびＢ、図７）は、本発明の操向可能チューブ内に存在してもよく、その外側シース２０は、中空の細長い管状部材１の外面を、少なくとも部分的に覆う。好ましくは、外側シース２０は、少なくとも屈曲抵抗区域６および屈曲可能区域４，５を覆う。外側シース２０は、中空の細長い管状部材１を汚れおよび障害物から保護する一方で、その内でのストリップ部８，８’およびワイヤ部９，９’，１０，１０’の移動動作を可能にする。この点に関しては、ストリップ部８，８’およびワイヤ部９，９’，１０，１０’の外面は、潤滑性物質、たとえばテフロン（登録商標）またはシリコーンで被覆されてもよい。加えて、外側シース２０の表面（たとえば、外側および／または内側）もまた、潤滑性物質、たとえばテフロン（登録商標）またはシリコーンで被覆されてもよい。外側シースは、ストリップ部８，８’およびワイヤ部９，９’，１０，１０’が外側に屈曲するのを防止するために、強制的な役割を果たしてもよい。そのため、外側シースは、ストリップ部８，８’およびワイヤ部９，９’，１０，１０’の半径方向の力を強制するために、弾性的挙動を示さない、または少ししか示さない、必要な引張特性を有するだろう。外側シース２０は、不透過性の液体または気体であってもよい。外側シース２０は、好ましくは、薄い壁面であって、屈曲可能区域４，５において屈曲性を呈するように構築される。それは、好ましくは円筒形である。
【０１１３】
本発明の好ましい局面および図７への参照において、外側シース２０は、近位端部２２、遠位端部２３、前記近位２２および遠位端部２３の間に配置される壁面であって実質的に均一な厚みを有する壁面、近位２４および遠位２５屈曲領域の横に位置する屈曲抵抗領域２６を有する中空のチューブ２１で作成され、中空のチューブ２１の内径は細長い管状部材１の外径より大きい。中空のチューブ２１は、好ましくは、管状部材１の上に配設され、それに軸方向に向きを合わせるかするので、屈曲抵抗領域２６は屈曲抵抗区域６を覆い、近位２４および遠位屈曲領域は、それぞれ細長い管状部材１の近位屈曲可能区域４および遠位屈曲可能区域５を覆う。
【０１１４】
屈曲抵抗領域２６における中空のチューブ２１の壁面は変形のないことが不可欠であり、好ましくは、スリットまたは開口部を欠いている。屈曲抵抗領域２６は、外側シースの屈曲領域２４より屈曲性が小さい。近位屈曲領域２４および遠位屈曲領域における中空のチューブ２１の壁面は、張力緩和開口部２９によって分離される複数の結合部２８である構造体を含んでもよく、その結合部２８および開口部２９は、第２の管状部材が屈曲するのを可能にする。このような開口部２９の、２以上の別々の系列は、図７の管状体に示すように、反対または異なるサイド上に互いに隣接して形成されてもよく、その縦軸（Ｆ−Ｆ’）のまわりを管状体が複数の方向に撓むまたは屈曲するのを可能にする。硬質のチューブをより屈曲させるその他の公知の技術は、らせん状切り込み、蝶番切り込み、あり溝切り込み、およびハート型状切り込みを使用する。開口部およびパターンは、本明細書において言及される方法、特にレーザ切断技術を使用して切断することができる。屈曲半径をより良好に制御するために、例として、近位屈曲区域の遠位箇所において屈曲がより小さいと、開口部（または結合部）が異なる大きさを有してもよい。中空のチューブ２１は、必須の弾性および曲げ特性を備える任意の生体適合性材料から作成することができる。適した材料は、ステンレス鋼、コバルト−クロム、ニチノール（登録商標）などの形状記憶合金、プラスチック、ポリマー、複合材料、またはその他の硬化性材料を含む。
【０１１５】
図７は、外側シース２０の一例の斜視図を描写している。開口部を欠いている屈曲抵抗領域２６におけるシース２１の壁面が示されている。本質的に継続する壁面構造体は、屈曲抵抗領域２６の屈曲性を減少させる。
【０１１６】
外側シース２０が、たとえばＰＴＦＥ、ポリプロピレン、またはその他のシリコーンなどの材料、あるいは、外側シースが軸方向に細長い管状部材１を覆う場合に、近位屈曲可能区域４および遠位屈曲可能区域５において屈曲性を呈するゴム引きされたポリマー物質から作成された、固有の屈曲性を有するチューブから形成されることは、本発明の範囲内である。屈曲抵抗区域６を覆う領域は、半径方向の膨張に抵抗するために、または、たとえば編組を使用してねじれ剛性を増大させるために、強化されてもよい。張力緩和開口部を通して物質が侵入するのを防止するために、追加の液体不透過性カバー（ＰＴＦＥ、シリコーン、熱収縮ラップ）を利用する。
【０１１７】
本発明の１つの局面によれば、外側シース２０は、細長い管状部材１のストリップ部８，８’による摺動可能な動作を防止するために作動する場合に構成されるブレーキ機構を組み込む。ブレーキをかけるときに、遠位屈曲可能区域５の位置は固定され、すなわち、そこへかけられる力に抵抗するようになる。ブレーキは、任意の形、たとえば圧縮の度合いによって変動する内径を有する圧縮性の環状の輪をとってよい。輪の内側の円周は、輪が中央の軸に沿って圧縮されるときに、細長い管状部材１のストリップ部８，８’に圧力をかける。
【０１１８】
上記で既述のように、外側シースは、より複雑な切断パターンを観察することによって省略できる；ストリップ部８，８’は、相互接続部（図８Ｃ）、非長手方向スリット（図８Ａ）、非半径方向スリット（図８Ｂ）、または長手方向のらせん状切り込みを使用して一つにまとめられる（連結される）ことが想定される。この群において、内側および外側の覆いは、必ずしもそうとは限らないが、省略してもよい。この方法では、蒸気またはプラズマがすべてのエリアおよびチューブに入ることにかかわる殺菌の問題を回避することができる。
【０１１９】
＜内側ライニング＞
中空の細長い管状部材１の内腔１５を少なくとも部分的に裏打ちする内側ライニング５０（図２ＡおよびＢ）が存在してもよい。内側ライニング５０は、中空の細長い管状部材１の内部を汚れおよび障害物から保護する一方で、外側のストリップ部８，８’およびワイヤ部９，９’，１０，１０’の移動動作を可能にする。この点に関しては、ストリップ部８，８’およびワイヤ部９，９’，１０，１０’の内面は、潤滑性物質、たとえばテフロン（登録商標）またはシリコーンで被覆されてもよい。加えて、内側ライニング５０の表面（たとえば、外側および／または内側）もまた、潤滑性物質、たとえばテフロン（登録商標）またはシリコーンで被覆されてもよい。内側ライニングは、ストリップ部８，８’およびワイヤ部９，９’，１０，１０’が内側に屈曲するのを防止するため、強制的な役割を果たしてもよい。そのため、内側ライニングは、ストリップ部８，８’およびワイヤ部９，９’，１０，１０’に半径方向の力を強制するために、弾性的挙動を示さない、または少ししか示さない、必要な圧縮性を有するだろう。内側ライニング５０は、液体または気体不透過性であってもよい。内側ライニング５０は、好ましくは、薄い壁面であり、および、屈曲可能区域４，５において屈曲性を呈するように構築される。それは、好ましくは、円筒形である。
【０１２０】
好ましくは、内側ライニング５０は、たとえばＰＴＦＥ、ポリプロピレン、またはその他のシリコーンなどの材料、あるいは、ゴム引きされたポリマー物質を採用して、固有の屈曲性を有するチューブから形成される。内側ライニング５０は、本明細書において他のところで記載されるように、チューブの壁面から切り込まれた開口部を追加することによって屈曲性をもたされた本質的に屈曲性のあるチューブから形成されてもよい。好ましくは、中空のチューブは、その長さ全体にわたって屈曲性がある。
【０１２１】
内側ライニング５０を使用することは不可欠ではない。中空の細長い管状部材１の内腔１５は、たとえばレーザファイバ、把持鉗子またはハサミのための制御ケーブル、吸引カテーテル、ガラスファイバの束、電力またはデータケーブル、電気ワイヤ部のための内腔を持つ屈曲ロッドで閉塞することができる。
【０１２２】
本発明の１つの局面によれば、内側ライニング５０は、近位端部、遠位端部、前記近および遠位端部の間に配置される壁面であって、実質的に均一な厚みを有する壁面、近位屈曲領域および遠位屈曲領域の横に位置する屈曲抵抗区域を有する中空のチューブで作成され、中空のチューブの外径は、管状部材１の内径より小さい。中空のチューブは、好ましくは、管状部材１内に配設され、それへ軸方向に向きを合わせるかするので、屈曲抵抗領域は屈曲抵抗区域を覆い、近位屈曲可能区域４および遠位屈曲可能区域５はそれぞれ、近位屈曲領域および遠位屈曲領域を覆う。図２Ｂは、外側シース２０を形成する中空のチューブ２１と同様の開口部および結合部を包含する壁面を有する、近位屈曲可能区域４内の内側ライニング５０を描写している。上記および図５の外側シース２０について説明する実施形態は、上記の物性を持つ内側ライニングを準備するために容易に適合することができる。
【０１２３】
追加の同軸操向チューブは、図１３Ａの全チューブの異なる部分に、偏りのない屈曲を実現することができる。これにより、執刀医が、２以上の機器を用いて１つの切開を完了するのを可能にすることもある。腹部に入った後、第１の接合部が機器を横方向にする一方で、第２の接合部は術野に向かって戻ることを可能にする。この概念は、１つの切開を通して手術を実施することを可能にする一方で、妨害された視野を術野上に維持する。
【０１２４】
＜適合＞
前述のように、機器の近位または遠位端部は、管状部材に、および／または任意の外側シースに、および／または任意の内側ライニングに取り付けてもよい特定のツールまたは部品を用いて適合してもよい。一例によれば、近位端部２は、遠位端部３において一組の鉗子８０を制御するハンドグリップ部７０を用いて適合してもよく、その鉗子８０は、内腔を通過してハンドグリップ部７０に接続する制御ケーブル７５によって制御される（図１５Ａ〜１５Ｄ）。ハンドグリップ部７０は、本明細書において記載する技術によって切断される、本質的に堅固な壁に囲まれた薄いチューブから形成されてもよい。このようなハンドグリップ部７０は、図１５Ａおよび１５Ｂに示される。把持部７０の２つのハンドル７１，７２はペアの長手方向の切り込みによって形成され、１つの蝶番ハンドル７２は、１つの蝶番ハンドル７２の角において２つの回転接合部７６を作成する円周方向の切り込みによって作成される。制御ケーブル７５のための支持支柱７３は、ハンドル７１，７２から切断されてもよい。代替として、支持支柱の代わりに、ハンドルの圧縮時に楕円形になる、追加のレーザ切断環状構造体を採用してもよい。この方法では、ハンドル７２による蝶番動作が、ワイヤ部７５によって線形の動作に変換される。
【０１２５】
同様に、鉗子８０は、本明細書において記載する技術によって切断される、本質的に堅固な壁に囲まれた薄いチューブから形成されてもよい。このような鉗子８０は、図１５Ｃおよび１５Ｄに示される。鉗子８０の２つの先８１，８２は、ペアの長手方向の切り込みによって形成され、１つの蝶番ハンドル７２は、１つの蝶番ハンドル７２の角において２つの回転接合部７６を作成する円周方向の切り込みによって作成される。制御ケーブル７５のための支持支柱８３の先８１，８２から切断されてもよい。この方法では、制御ケーブル７５による線形の動作が、先８２によって蝶番動作に変換される。
【０１２６】
本発明の１つの実施形態によれば、中空の細長い管状部材１のストリップ部８，８’が１つの材料から作成される一方で、ワイヤ部９，９’はもう１つの材料から作成される。ワイヤ部およびストリップ部８，８’は、相互接続接合部（図１６Ａ）によって接合される。このような混成構造は、高価な材料、たとえばニチノールを採用する場合、費用を減少させるのに役立つだろう；このような場合には、ニチノールがワイヤ部９，９’および環状領域１１，１２を形成するために使用される一方で、より安価な合金がストリップ部８を形成するために使用されてもよい。代替として、ワイヤ部は、環状領域およびストリップ部に挿入される小型のニチノールロッドによって交換されることもある（図１６Ｂ）。
【０１２７】
目視が困難な、および／または到達がむずかしい場所には、内視鏡カメラまたはレンズを備えることによって、遠位端部３が有利なことがあり、これはファイバスコープまたはスティック上のチップによって実装してもよい。
【０１２８】
本発明の１つの局面によれば、操向可能チューブ１００は、遠位端部３において切断ツールをさらに含む。切断ツールは任意であることができ、ハサミ、ナイフ、ドリル、ミル、グラインダ、のこぎり、またはニブラを含むが、これらに限定されない。
【０１２９】
本発明のもう１つの局面によれば、操向可能チューブ１００は、遠位端部３においてセンサをさらに含む。センサは、好ましくは電気的であって、検出された現象を電気的信号に調整する。センサは任意であることができ、温度、水分、光（波長および／または強度）、気体、放射能、音響特性、および圧力を含むが、これらに限定されない。
【０１３０】
本発明の１つの局面によれば、操向可能チューブ１００は、遠位端部３において１以上の電極をさらに含む。電極は任意であることができ、刺激用、記録用、凝血用、参照用を含むが、これらに限定されない。
【０１３１】
本発明のもう１つの実施形態は、複数の内腔を有して配置される内視鏡であって、少なくとも１つの内腔（たとえば、１，２，３以上）が本発明の操向可能チューブに備えられる。なお、操向可能チューブの幅狭の断面は、各内腔に１つの、２つの操向可能チューブを含む標準的な直径（たとえば、６．２ｍｍ）の内視鏡を構築することを可能にする。例外的に、２つの操向可能チューブが存在することは、先端での共同作業を可能にし、１つのチューブが遠隔制御される先を有して配置され、物体を把持し、もう１つのチューブが遠隔制御されるカッタを有して配置され、その物体を断つものが例示される。この制御レベルおよび機器間の共同作業は、幅狭のチューブ内視鏡によってはこれまで実現されたことがなかった。さらに、操向可能チューブの広い内径は、切除した組織を閉塞せずに操向可能チューブを通して摘出できるように、吸引の役割を果たすのを容易にする。特に身体内の侵襲的手術において、本発明が、より安全、及びより迅速な操作を可能にする一方で、感染のリスクを減少させることが想定される。
【０１３２】
＜操向ガイド＞
本発明のもう１つの実施形態は、図１７に例示する、ユーザの身体の腕の部分に取り付けられるように構成される操向ガイド１１９であって、それは内部ポート装置１６０（以下でさらに記載）への取り付けを通して、本発明の操向可能チューブ１００を含むが必ずしも制限されない縦軸を有して配置される、機器１２０を枢動可能に動作させることを可能にする、侵襲性医療機器１２０を支持し、前記枢動可能に動作させることは、前記腕の部分によって作動する。本明細書において言及される枢動可能に動作させることは、支点を中心とする円錐の点のまわりの円錐形の空間内の動作である。よって、操向ガイドに取り付けられる内部ポート装置１６０は、枢動可能に支点１３６のまわりで動く。内部ポート装置１６０の支点１３６は、切開内にある装置本体に沿う点と一致する。操向装置は、機器１２０の近位端部を、腕によって実施される機器の枢動位置を調節することから独立して、その上の制御装置にアクセスおよび操作することができるユーザの手１３８が届く範囲内に位置付ける。ユーザの手首関節は、腕の部分の動作から手１３８による動作を効果的に分離する。操向ガイド１１９は、利用可能な作業空間内でその位置を調節するのと同時に、近位に位置する医療機器の任意の制御装置を操作するために分離された動作を利用する。
【０１３３】
操向ガイド１１９は、近位端部１２６および遠位端部１２８を有する細長い長手方向部材１２２を含んでよく、近位端部１２６は身体の腕の部分に取り付けるための装具１２３を有して配置され、遠位端部１２８は、医療機器１２０の取り付けのために構成される内部ポート装置１６０を有して配置される。
【０１３４】
細長い長手方向部材１２２は本質的に固定的であり、少なくとも装具１２３およびユーザの手１３８より遠位（を越える）の点の間に及ぶ長さである。それは、好ましくは、軽量の材料、たとえばアルミニウム、チタン、ポリマー（たとえば、ポリカーボネート）、または複合材料から作成される。それは、ソリッドなロッド、中空のロッド、または横開口部を持つロッドから形成されてもよい。細長い長手方向部材１２２を形成するために使用される材料は、ロッド状の形において本質的に必須の硬質性を持たなくてもよく、その場合、構造体は１以上の支持体で強化されてもよい。細長い長手方向部材１２２は、少なくとも部分的にまっすぐであってもよい。遠位端部１２８は、手１３８による動作の範囲を収容する体積を作成するように成形され（たとえば、曲げられ）てもよい。遠位端部１２８は、さらに、下腕１３１の縦軸に軸方向に向きを合わせるかして、内部ポート装置１６０、特にそれを通る通路を成形して（たとえば、曲げて）もよい。
【０１３５】
装具１２３は、細長い長手方向部材１２２をユーザの身体の腕の部分に取り付ける。装具１２３は、腕の任意の部分、例として上腕１３０、前腕１３１、またはひじ１３２に取り付けられるように適合してもよい。装具１２３は、細長い長手方向部材１２２の装具１２３に対する摺動可能な動作を可能にする固定具１３４を使用して、細長い長手方向部材１２２の近位端部１２６に取り付けてもよい。固定具１３４は、さらに、装具１２３に対する細長い長手方向部材１２２の枢動可能な動作を制限または可能にするように構成されてもよい。図１７に例示する固定具１３４は、細長い長手方向部材１２２が通過する、突出する硬質の小穴を含み、小穴に対して枢動および滑動することができる。装具１２３は、本質的に前腕１３１に平行な長手方向部材１２２を配向するように構成されてもよい。装具１２３は、ユーザの手１３８より遠位（を越えた）の点にある内部ポート装置１６０を位置付けるように構成されてもよい。腕の動作、たとえば上腕１３０、下腕１３１、またはひじ１３２は、細長い長手方向部材１２２に沿って内部ポート装置１６０に直接伝達され、それは枢動可能な動作として実現される。
【０１３６】
装具１２３は、腕の部分を中に置く中央の通路を持つ、円筒形の輪から形成されてもよい。それは、好ましくは、腕の部分のまわりに巻きつけるように構成され、および、固定手段、たとえば１以上のベルクロ（登録商標）ストリップ部を有して配置される非弾性布のカフから形成される。
【０１３７】
内部ポート装置１６０は、細長い長手方向部材１２２の遠位端部１２８に取り付けられる。内部ポート装置１６０は、医療機器１２０の縦軸に結合するように構成される。内部ポート装置１６０は、医療機器の、それに対する摺動可能および回転動作を可能にしてもよく、その動作はロック可能である。通常、内部ポート装置１６０は、機器１２０が中にある円筒形の通路、および、内部ポート装置１６０に対して機器１２０を固定的な位置に保つ任意のロック機構を含む。ロック機構は、摩擦されるように接触し、および機器本体にロック圧力をかけるナットまたはピンを含んでよい。内部ポート装置１６０の円筒形の通路の中央の軸は、好ましくは、実質的に前腕の縦軸に向きを合わせるかする。内部ポート装置１６０は、前腕の縦軸に対して円筒形の通路の中央の軸の配向をロック可能に調節するように構成される調節可能な接合部を持つ細長い長手方向部材１２２に取り付けてもよい。接合部は、内部ポート装置１６０による二または三次元の回転動作を可能にしてもよい。
【０１３８】
細長い長手方向部材１２２は、ロック可能な接合部（たとえば、回転、および／または、ボールおよびソケット）によって接続される、複数（たとえば、２，３，４，５，６以上）の直列に配置される固定的結合部を含むオープンキネマティックチェーンに固定的に取り付けられてもよく、そのキネマティックチェーンは、接合部ロックされていないときには細長い長手方向部材１２２の動作を可能にし、接合部がロックされているときには細長い長手方向部材１２２による動作を防止する。オープンキネマティックチェーンは、通常、片方の端部において手術台に固定的に取り付けられるベース結合、および細長い長手方向部材１２２に取り付けられるエフェクタ結合部を有する。１以上の結合部が、ベースおよびエフェクタ結合部の間に配置されてもよい。運動原理にしたがって、接合部をより多く採用すると、エフェクタ結合部に取り付けられる長手方向の部材１２２によって可能にされる動作の自由度がより大きくなることが理解されるだろう。通常、接合部の合計数は３，４，５，６、または７以上である。６接合部のオープンキネマティックチェーンは、その作業空間において自由度６を提供する。回転接合部のロック機構は任意であることができ、機械式、電磁気式、空気圧式、または油圧式ブレーキを含み、好ましくは足踏みペダルまたはレバーによって作動する。
【０１３９】
操向ガイドは、任意の医療機器とともに使用するのに適し、その枢動可能な配向の設定、たとえば本発明の操向可能チューブ、任意の操向可能チューブ、または腹腔鏡から恩恵を受けるだろう。一般に、医療機器は縦軸、および、内部ポート装置１６０によって保つことができる本体を有する。
【０１４０】
医療機器１２０を枢動可能に動作させることは、人間の腕の部分、例として、機器の近位端部に配置されるレバー、ボタン、コントローラなど、機器を操作するために自由な手を残して、上腕１３０、前腕１３１、またはひじ１３２によって作動する。機器が本発明の操向可能チューブ１００である場合、手は、近位端部においてコントローラを操作することができるので、ロック可能なキネマティックチェーンによって任意にロックされる身体の別々の部分、すなわち腕、によって制御される機器の枢動可能な位置を妨害せずに、たとえば、遠位カッタまたは把持部のための、任意のハンドルを操作することに加えて、チューブの遠位端部の位置を変える。
【０１４１】
＜ロック可能な関節式アーム＞
本発明のもう１つの実施形態は、片方の端部が、手術台に固定的に取り付けられるように構成されるベース結合を、および他方の端部が、ロック可能なボールおよびソケット接合部であって、内部ポート装置に結合するために構成され、それを通して、本発明の操向可能チューブを含むが必ずしもそれに限定されない縦軸を有して配置される医療機器が配置されるボールおよびソケット接合部に接続するエフェクタ結合部を有するロック可能な接合部によって接続される、複数（たとえば、２，３，４，５，６以上）の、直列に配置される、固定的結合部を含むロック可能な関節式アームであって、そのロック可能なボール接合部がさらに、エフェクタ結合部に対して内部ポート装置を枢動するように構成される、ロック可能な関節式アームである。ロック可能な関節式アームは、ユーザが作業体積内でエフェクタ結合部を配向すること、および所望の位置を設定することを可能にする。三次元空間において所望の位置を設定するので、エフェクタ結合部上に配置される医療機器は、ボールおよびソケット接合部のまわりで独立して枢動可能であってもよく、所望の枢動可能位置もロックされる。
【０１４２】
本発明の１つの局面によれば、図１８に示すように、ロック可能な関節式アームは、ロック可能な接合部１８０，１８２，１８４によって接続される、複数の、直列に配置される、固定的結合部１７２，１７４，１７６，１７８を含み、そのアーム１７０は、接合部１８０，１８２，１８４がロックされない場合に結合部１７２，１７４，１７６，１７８の動作を可能にし、接合部１８０，１８２，１８４がロックされる場合に結合部１７２，１７４，１７６，１７８の動作を防止する。関節式アーム１７０は、通常、片方の端部が手術台１７１に固定的に取り付けられたベース結合１７２、および、片方の端部が、内部ポート装置１６０に取り付き、本発明の操向可能チューブ１００を含むが必ずしもこれに制限されない縦軸を有して配置される侵襲性医療機器１２０が配置されるボールおよびソケット接合部１５２に接続するエフェクタ結合部１７８を有する。１以上の結合部１７４，１７６がベース１７２およびエフェクタ１７８結合の間に配置されてもよい。アーム内に接合部をより多く採用すると、動作の自由度、すなわち、エフェクタ結合部１７８の終端端部および、よって、そこに取り付けられる医療機器１２０によって可能になる作業空間はより大きくなることが理解されるだろう。通常、接合部の合計数は、３，４，５，６、または７以上である。
【０１４３】
１ペアの結合部は、好ましくは、１つの接合部によって接続される。結合部１７２，１７４，１７６，１７８間に採用される接合部１８０，１８２，１８４の種類も、回転、ボールおよびソケット、または混合であろうと、エフェクタ結合部１７８の終端端部の作業空間の体積に影響を及ぼすこともまた、認識されるだろう。図１８において、ベース結合１７２および第１の結合部１７４間の第１の接合部は回転；第１の結合部１７４および第２の結合部１７６間の第２の接合部１８２はボールおよびソケット接合；第２の結合部１７６および第３の結合部１７８間の第３の接合部１８４は回転である。
【０１４４】
接合部１８０，１８２，１８４のロック機構は任意であることができ、図１８に示すようにレバー１８５によって作動する手作業の機械的機構、あるいは、好ましくは足踏みペダルによって作動する電磁気式、空気圧式、または油圧式ブレーキを含む。好ましくは、接合部は同時にロックする。
【０１４５】
ボール接合ポート１５２はまた、ロック可能であり（図１９）、内部ポート装置１６０の枢動可能な位置が、ボール接合部の可能性のある動作の範囲内の位置で設定およびロック可能であることを意味する。ロック機構は任意であることができ、たとえば、そこへ向かって前進するときにボール１５４と摩擦するように接触するピン、ねじ、またはカラー、あるいは縮小可能ソケット１５６を含む。
【０１４６】
前に記載したように、エフェクタ結合部１７８は、ボールおよびソケット接合部の一部分（たとえば、ソケット）に取り付けられる一方で、接合部のその他の部分（たとえば、ボール）は内部ポート装置に取り付けられる。図１９に描写される実施形態によれば、球状の形状を有するボール１５４は、ボール全体を通して通過して内部ポート装置１６０を支持するのに適合する直径方向の内孔１５８を備える。内孔１５８は、ボール１５４に対する内部ポート装置１６０による、摺動可能または軸方向に回転する動作を可能にしない、あるいは制限するように構成されてもよい。ボール１５４は、ロック解除モードで内部ポート装置１６０による摺動可能な動作、および、ロックモードでボール１５２に対する機器による実質的に摺動可能でない、または軸方向に回転しない動作を可能にするロック機構を組み込んでもよい。
【０１４７】
操向ガイド１１９およびロック可能な関節式アーム１７０の両方に使用される内部ポート装置１６０は、外科の分野において公知である。ガイダンスのために、簡単な記述を続ける。内部ポート装置１６０は、対象（たとえば、患者）内の切開経由の挿入のために、片方の端部において開放され、他方の端部が、加圧気体、たとえば二酸化炭素の源のための嵌合部１６４を含むヘッド部１６６に取り付けられるように構成される中空の管状部材１６２を含む。嵌合部１６４は、好ましくはねじ山を備える、Luer嵌合であってもよい。嵌合部１６４を通過する気体は、中空の管状部材１６２に向けられており、それによって、装置が原位置にある場合に、外科的に入れられた空洞の膨張を可能にする。中空の管状部材１６２は、気体吐出口のための１以上の側面ポート（図示せず）を有して配置されてもよい。ヘッド部１６６は、中空の管状部材１６２の中央の軸に同軸向きを合わせるかする線形の通路をさらに含み、その通路はまた、中空の管状部材１６２と流体接続している。そのように形成された、ヘッドから管状部材に及ぶ組み合わせられた円筒形の通路は、本発明の操向可能チューブ１００を含むが必ずしもそれに限定されない縦軸を有して配置される侵襲性医療機器１２０を受けるために適している。本発明のロック可能な関節式アーム１７０と併用される場合、内部ポート装置１６０の中空の管状部材１６２の部分は、ボールおよびソケット１５２に取り付けられる。図１８および１９に示すように、中空の管状部材１６２は、ボール１５４の内孔１５８を通過して、ヘッド１６６と接触する。
【０１４８】
ロック可能な関節式アーム１７０は、空間および枢動配向の設定、たとえば本発明の操向可能チューブ、任意の操向可能チューブ、または腹腔鏡から恩恵を受けるだろう任意の医療機器の使用に適している。一般に、医療機器は、縦軸、および、ボール１５４の内孔１５８内で保つことができる本体を有する。
【０１４９】
本明細書において記載および図示するパーツの特定の組み合わせは、本発明の１つの実施形態を表すことのみを意図し、本発明の本質および範囲内の代替装置に対する限定として供することを意図しない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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